[发明专利]一种硫铝酸盐水泥熟料及其制备方法，硫铝酸盐水泥

说明书

技术领域

本发明属于水泥熟料生产技术领域，具体涉及一种硫铝酸盐水泥熟料及其制备方法， 硫铝酸盐水泥。

背景技术

随着工业和民用建筑对混凝土在高强度、耐腐蚀、抗风化、自密实、抗干缩、抗渗透 和抑制碱-骨料反应等诸多方面的要求日渐提高，绿色高性能混凝土(GHPC)的研究和实 践蓬勃发展，水泥以外的活性矿物掺合料已经成为GHPC不可缺少的组分材料之一，这类 活性矿物掺合料，已经被称之为混凝土的第六组分。

CN104909638A公开了一种混凝土用复合矿物掺合料，包含水泥熟料、石灰石粉、粉 煤灰、矿粉和硅灰，其重量百分比为水泥熟料15～20％，矿粉30～40％，硅灰8～15％， 石灰石粉20～30％，粉煤灰15～25％。上述复合矿物掺合料以20～40％的比例掺入胶凝材 料，提高了经济效益。

硅灰作为炼制硅铁合金和金属硅的副产品，来源极少，价格昂贵，且硅灰分散度大， 包装及运输困难，硅灰组分作为GHPC高活性矿物掺合料使用时，操作难度大，且生产成 本较高。近年来也有利用偏高岭土、煤系高岭土通过控制脱水温度制备在高分散度下的微 分替代硅灰，也取得了一定效果，但这类矿物的来源有限，属于不可再生的自然资源，大 量使用该类矿物并不符合GHPC未来的发展方向。

CN101863629A公开了一种用固体工业废渣生产硫铝酸盐水泥熟料的方法，其以脱硫 石膏、粉煤灰、电石渣、劣质煤、铝矾土为主要原料，以较低的成本和资源消耗生产硫铝 酸盐水泥熟料。该方法对粉煤灰、脱硫石膏等固体工业废渣进行了有效利用，且降低了能 耗。

上述利用固体工业废渣生产硫铝酸盐水泥熟料的方法，烧成温度为1200～1400℃，与 现有硫铝酸盐水泥熟料的烧成温度相当，并不能有效降低生产过程能耗。

发明内容

本发明的目的是提供一种硫铝酸盐水泥熟料，从而解决现有技术中，硫铝酸盐水泥熟 料烧成温度高的问题。

本发明的第二个目的是提供上述硫铝酸盐水泥熟料的制备方法。

本发明的第三个目的是提供一种使用上述硫铝酸盐水泥熟料的硫铝酸盐水泥。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：

一种硫铝酸盐水泥熟料，由外加剂和以下重量份的原料制成：石膏20～25份，粉煤 灰30～35份，高岭土20～25份，煤矸石5～10份，铝矾土10～15份；

所述外加剂为高锰酸钾、二氧化锰和硫酸钡组成的混合物；外加剂的质量为石膏、粉 煤灰、高岭土、煤矸石和铝矾土组成的混合物总质量的0.02～0.05％。

以上原料中，石膏可以为来自电厂脱硫岛的脱硫石膏。高岭土可以为陶瓷厂的高岭土 下脚料。粉煤灰可选自电厂除尘系统产生的粉煤灰。煤矸石可选自煤矿渣场。

本发明提供的硫铝酸盐水泥熟料，可以以固体工业废渣为原料制备硫铝酸盐水泥熟料， 实现了固体工业废渣的资源化、减量化和无害化利用。以高锰酸钾、二氧化锰和硫酸钡组 成的外加剂，起到固体化学增氧作用，一方面可以降低化学反应温度、节约煅烧煤耗，另 一方面消除硫铝酸盐形成过程所产生的H₂S气体，使其形成H₂O和SO₃并固化到熟料中去， 从而克服了H₂S气体对环境的污染；硫酸钡可以引进重金属氧化物，生成低熔点矿物硫铝 酸钡钙，能够促进硫铝酸盐在更低温度下生成。硫铝酸盐水泥熟料同时包含矿物掺合料成 分，可作为GHPC活性矿物掺合料使用，降低混凝土的生产成本和能源消耗，提高混凝土 的抗侵蚀、耐久性等综合性能。

优选的，外加剂的质量为石膏、粉煤灰、高岭土、煤矸石和铝矾土组成的混合物总质 量的0.03％。

所述外加剂中，各组分的重量百分比为：高锰酸钾15～25％，二氧化锰3～8％，硫酸 钡70～80％。优选的，所述外加剂中，各组分的重量百分比为：高锰酸钾20％，二氧化锰 5％，硫酸钡75％。

上述硫铝酸盐水泥熟料的制备方法，包括：将石膏、粉煤灰、高岭土、煤矸石、铝矾 土和外加剂组成的混合物进行粉磨，均化，850～950℃烧成，即得。

粉磨前，可将石膏、煤矸石、高岭土和铝矾土进行烘干，控制水分均小于2wt％。