[发明专利]一种绿色水泥及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于节能减排技术领域，具体涉及一种绿色水泥及其制备方法。

背景技术

当今世界，人类社会的每一步发展，几乎都离不开水泥，人们利用水泥建造高楼大厦、铺筑道路、架设桥梁、修建地铁等，进行着大规模的人类社会基础设施的建设活动，极大地改善了人类居住、工作和出行环境，然而在水泥的使用给人类带来极大方便的同时，也给我们的生态环境带来巨大的负面影响。据统计资料表明世界建筑业消耗资源、能源占其总消耗量的40％。从资源和能源消耗看，生产一吨硅酸盐水泥熟料平均约消耗石灰石1.3吨、黏土0.2吨、标准煤0.23吨和电75千瓦时，同时排放CO₂、NO_X、SO_x及粉尘。

绿色水泥就是利用各种废弃物，包括各种工业废料、废渣等作为原料来制造水泥，多用工业废料，少用熟料，节约天然资源、能源的消耗，减少污染物排放。随着水泥工业清洁生产的大力推广，全社会对循环经济的高度重视，绿色水泥的发展越来越被人们认同。

硅钙渣是高铝粉煤灰烧结法提取氧化铝后的残渣，其主要成分为硅酸二钙，硅钙渣中碱含量为3％-8％，这为硅钙渣的资源化处理带来了极大的不便。锂渣是锂辉石硫酸法生产碳酸锂等锂盐后产生的工业废渣，每生产1t碳酸锂，要产生8-10t的锂渣。这些废渣的堆置不仅会占用大量土地，还会造成扬尘、污染地下水资源等，对环境造成二次污染。

发明内容

本发明针对上述问题，公开了一种绿色水泥，可以有效解决工业废渣堆存对环境的污染，还可以减少因水泥熟料生产带来的资源和能源消耗以及污染物的排放。为达到上述目的，本发明采用以下技术方案，一种绿色水泥，由以下重量份数的原料组成：熟料10-25份、石膏3-7份、硅钙渣30-50份、冶炼渣20-45份、锂渣3-8份、聚合铝盐0.05-0.15份、助磨剂0.01-0.03份、增强剂0.05-0.5份。

所述熟料为硅酸盐水泥熟料。

所述石膏为天然石膏、脱硫石膏中的一种或两种。

所述硅钙渣为高铝粉煤灰烧结法提取氧化铝后的残渣。

优选的，所述硅钙渣为预脱硅碱-石灰烧结法从高铝粉煤灰中提取氧化铝后产生的废渣。

所述冶炼渣为金属冶炼过程中产生的废渣。

优选的，所述冶炼渣为钢渣、粒化高炉矿渣、镍铁渣中的一种。

所述锂渣是利用锂辉石经过1200℃高温煅烧后用硫酸法生产碳酸锂过程中，碳酸锂熟料经浸出、过滤、洗涤产生的副产品。

所述聚合铝盐为聚合氯化铝或聚合硫酸铝。

优选的，所述聚合铝盐为聚合硫酸铝。

所述助磨剂为N-甲基二乙醇胺或醋酸丁酯。

所述增强剂由亚硝酸钠和氯化磷酸三钠组成。

优选的，所述增强剂由亚硝酸钠和氯化磷酸三钠按照重量比4-8:1组成。

更优选的，所述增强剂由亚硝酸钠和氯化磷酸三钠按照重量比6:1组成。

一种绿色水泥的制造方法，包括以下步骤：

(1)按配合比将熟料、石膏、冶炼渣和助磨剂混合，用球磨机粉磨至比表面积在330-360m2/kg之间，得粉体1。

(2)按配合比将硅钙渣和锂渣混合均匀，陈化反应1-3天后，在120-200℃范围煅烧0.5-1h后冷却至常温，用球磨机粉磨5-10min，得粉体2。

(3)将粉体1、粉体2、聚合铝盐、增强剂用混料机混合均匀，即得所述绿色水泥。