[发明专利]利用钒渣制得的水泥熟料

说明书

技术领域

    本发明涉及水泥熟料，尤其涉及一种利用钒渣制得的水泥熟料。

背景技术

随着我国大型工程南水北调中线的开工建设，工程要求使用低碱水泥。而低碱水泥是指碱金属氧化物（氧化钾和氧化钠）含量低的水泥，低碱水泥要求总碱含量（当量氧化钠）低于0.6%。采用低碱水泥能够有效地预防碱集料反应，避免水泥砼体的开裂，崩塌。碱集料反应指的是水泥中的碱(Na₂O，K₂O等)与集料(即混凝土的沙，石等)中的某些有害化学成份发生化学反应，形成碱的硅酸盐凝胶，其体积增大10倍，产生膨胀应力，从而导致混凝土开裂和破坏，影响工程质量。在我国黄河以南地区水泥生产原料中碱的含量均偏高，各厂家水泥中碱含量均在0.75%-1.15%之间，不符合工程建设中对水泥的要求，而低碱水泥生产组织难度又极大。我公司原来生料制备采用三组分配料：石灰石、粘土（碱含量2.50%以上）、硫酸渣（碱含量0.9%左右），熟料碱含量在0.75-0.80%，为得到低碱水泥，就必须对水泥熟料的含碱量进行控制。

发明内容

发明人在日常的工作过程中，发现现有水泥企业所生产的水泥碱含量偏高不适应大型工程建设需要的缺陷，经过不断地探索分析试验，通过检验与反复计算，最终确定本发明低碱熟料的新配料方案，本发明所要解决的技术问题是提供一种碱含量低、能够满足大型工程需要的利用钒渣制得的水泥熟料，通过本发明的水泥熟料能够制得符合低碱要求的水泥。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是该利用钒渣制得的水泥熟料由以下重量百分比原料制备而成：

低碱石灰石70-85%，煤矸石5-15%，钒渣5-10%，钢渣4-8%。

优选地，本发明利用钒渣制得的水泥熟料由以下重量百分比原料制备而成：

低碱石灰石80.8%，煤矸石8.6%，钒渣6.5%，钢渣4.1%。

本发明熟料在制作时，将低碱石灰石进行破碎，再将破碎的石灰石、煤矸石、钒渣、钢渣分别进行预均化处理，再分别计量后混入生料磨进行磨化、均化，然后在炉窑内进行煅烧，冷却后即得熟料。

本发明重点组织低碱原料的排查工作，除原方案中使用的石灰石、粘土外，重点排查硅质和铝质校正原料，如砂岩、河砂、粉煤灰及煤矸石等，并创新性的把炼钒工业废渣引入到生料配料，钒渣为硅质校正原料，其含碱量在1.0%左右,钒渣是钠化焙烧水浸炼钒产生的废渣，钒渣中含有五氧化二钒、残酸及其他大量污染物，该废渣不能得到有效利用，大量堆积于山谷和农田，对当地空气和水质污染危害很大，对人畜及树木植被等危害极大。在该项目中钒渣经生料配料粉磨后在水泥窑中调整适宜的控制参数经高温煅烧后，其有害物质分解，不会对环境再造成危害。本发明原料中的低碱石灰石，是对石灰石进行分析、化验后所选取的碱含量低的石灰石，其含碱量在0.25%左右。煤矸石为铝质校正原料，其含碱量在1.1%左右，煤矸石通常弃置不用，占用大片土地，煤矸石中的硫化物逸出或浸出会污染大气、农田和水体，其具有一定活性,可作为水泥的活性混合材料，使用煤矸石可变废为宝。钢渣作为铁质原料，其含碱量在0.5%左右，利用钢渣易于配置硅酸率较高的熟料，可改善熟料的后期强度，还可利用钢渣的晶种作用，改善水泥熟料的易烧性，从而降低能耗。

经过大量的检验分析和计算，本发明制得的熟料含碱量低于0.55%，最终制得的水泥含碱量控制在0.52±0.02%范围内，完全符合南水北调等国家重点大项目的要求。

具体实施方式

实施例1

本发明利用钒渣制得的水泥熟料由以下重量百分比原料制备而成：

低碱石灰石85%，煤矸石5%，钒渣5%，钢渣5%。

熟料制作时，将低碱石灰石进行破碎，再将破碎的石灰石、煤矸石、钒渣、钢渣分别进行预均化处理，再分别按上述百分比计量后混入生料磨进行磨化、均化，然后在炉窑内进行煅烧，冷却后即得熟料。

实施例2

本发明利用钒渣制得的水泥熟料由以下重量百分比原料制备而成：

低碱石灰石70%，煤矸石15%，钒渣10%，钢渣5%。

熟料制作时，将低碱石灰石进行破碎，再将破碎的石灰石、煤矸石、钒渣、钢渣分别进行预均化处理，再分别按上述百分比计量后混入生料磨进行磨化、均化，然后在炉窑内进行煅烧，冷却后即得熟料。

实施例3     

本发明利用钒渣制得的水泥熟料由以下重量百分比原料制备而成：

低碱石灰石80.8%，煤矸石8.6%，钒渣6.5%，钢渣4.1%。