[发明专利]一种绿色环保型生态水泥

说明书

技术领域

本发明属于节能环保领域，具体涉及一种绿色环保型生态水泥。

技术背景

生产熟料的过程是水泥行业消耗资源和排放污染物最重要的部分，不仅需要消耗大量的石灰石、粘土、煤炭等自然资源和能源，还要排放大量的CO₂、SO₂、NO_X等有害气体，所以减少水泥熟料用量是水泥行业节能减排的重要途径。生态水泥就是利用各种废弃物，包括各种工业废料、废渣以及城市生活垃圾等作为原料、燃料制造水泥。这是发展循环经济，保障国家环境安全的重大战略措施。目前的生态水泥，主要指少熟料水泥，一般是由矿渣粉和粉煤灰在石膏以及氧化钙、水玻璃等碱性激发剂的共同作用下制备而成的，存在两个方面的问题，一是大量氧化钙的引入，容易引起无熟料水泥安定性不良，二是随着各类碱的价格上涨，这类水泥的生产成本也较高。

赤泥是制铝工业提取氧化铝时排出的污染性废渣，一般平均每生产1吨氧化铝，附带产生1.0～2.0吨赤泥。中国作为世界氧化铝生产大国，每年排放的赤泥高达3000万吨。大量的赤泥不能充分有效的利用，只能依靠大面积的堆场堆放，占用了大量土地，也对环境造成了严重的污染。磷石膏磷石膏是磷化工中湿法制造磷酸时排出的废渣，每生产1吨磷酸(以P₂O₅计)产生约4.5～5.5吨的副产磷石膏，目前我国磷石膏每年的产生量约7600万吨，同时我国还存在约2.5亿吨的磷石膏历史堆存。大量的磷石膏的堆积既占用土地，又浪费资源，其中含有的可溶性磷、可溶性氟等物质容易对周边环境造成污染。与此同时，钢渣、碱渣、硫酸铝渣等工业废渣也存在占用土地、污染环境的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以不同种类工业废渣为主要原料的绿色环保型生态水泥，为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种绿色环保型生态水泥，由以下重量百分比的原料组成：

钢渣粉：20％-30％

磷石膏：2％-8％

碱渣：2％-5％

赤泥：10％-20％

沸石粉：10％-20％

硫酸铝渣：2％-4％

缩合磷酸铝：0.2％-0.5％

重金属离子固化剂：1％-2％

激发剂：1％-2％

有机改性剂：0.02％-0.1％

余量为矿粉。

所述钢渣粉的比表面积为400m²/kg-550m²/kg。

所述磷石膏含水量≤10％，SO₃含量≥40％。

所述碱渣是指氨碱法制碱过程中排放的碱性废渣，成份主要为碳酸钙。

所述沸石粉是由天然沸石粉磨至比表面积500m²/kg-600m²/kg得到的，所述沸石是指斜发沸石或者丝光沸石。

所述硫酸铝渣是利用铝土矿生产硫酸铝所排出的废渣。

所述重金属离子固化剂是由硫化钠、碳酸钠和草酸按照1-5:1-5:1的质量比组成。

优选的，所述重金属离子固化剂是由硫化钠、碳酸钠和草酸按照3:3:1的质量比组成。

所述激发剂由硫代硫酸钠、高锰酸钾、五甲基二乙烯三胺按照4-8:1-2:1的质量比组成。

优选的，所述激发剂由硫代硫酸钠、高锰酸钾、五甲基二乙烯三胺按照6:2:1的质量比组成。

所述矿粉满足GB/T18046-2008《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》中S95级矿粉要求。

所述有机改性剂由γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和油酸三乙醇胺按2-6:1的质量比组成。

优选的，所述有机改性剂由γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和油酸三乙醇胺按3:1的质量比组成。