[发明专利]利用固硫灰渣制备的微膨胀水泥及该水泥的制备方法

说明书

本发明提供了一种利用固硫灰渣制备的微膨胀水泥及该水泥的制备方法，该微膨胀水泥包括按重量计的以下原料：固硫灰渣20%～30%，熟料20%～28%，矿渣17%～40%、粉煤灰20%～25%，还包括助磨剂，助磨剂加入量≤前述物料总质量的0.5%。本发明通过调节固硫灰渣、熟料、矿渣及粉煤灰的配合比例，制备性能稳定的微膨胀水泥，具有强度高，干缩系数小的特点。此种微膨胀水泥的制备方法有效的消纳固硫灰渣类废弃物，经济节能，既提高了固体废弃物的综合利用，又缓解环境的压力，符合绿色环保理念。

技术领域

本发明属于材料领域，涉及循环流化床锅炉产生固体废弃物——固硫灰渣的再利用，具体是利用固硫灰渣与熟料、矿渣、粉煤灰为原料加入助磨剂后一起粉磨制备微膨胀水泥及该水泥的制备方法。

背景技术

目前，水泥混凝土膨胀剂主要有硫铝酸盐类膨胀剂(如UEA、明矾石膨胀剂EA-L型等)，氧化钙类膨胀剂、氧化镁类膨胀剂、复合膨胀剂等，此类膨胀剂能达到效果，但是对于固体废弃物的消纳作用有限，未能缓解固体废弃物排放对环境的压力。

固硫灰渣是循环流化床锅炉中含硫煤与石灰石等固硫剂在900℃左右燃烧固硫产生的由烟道气体经除尘收集的粉末与锅炉收集得到的底渣，目前固硫灰渣产量逐年增加，但是没有得到充分的利用，而固硫灰渣作为膨胀剂的研究和应用较少。

发明内容

本发明提供一种利用固硫灰渣制备的微膨胀水泥及该水泥的制备方法，制备的水泥能达到较好的微膨胀的效果。

本发明的技术方案是，一种利用固硫灰渣制备的微膨胀水泥，包括按质量计的以下原料：固硫灰渣20%～30%，熟料20%～28%，矿渣17%～40%、粉煤灰20%～25%，还包括助磨剂，助磨剂加入量≤前述物料总质量的0.5%。

进一步地，所述固硫灰渣中SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO和MgO总含量在90%以上。

进一步地，固硫灰渣包括固硫渣、固硫渣或两者混合物，优选固硫灰与固硫渣比值≥3:1。

进一步地，所述熟料主要成分是SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃和CaO，其中硅酸钙矿物（CaO·SiO₂）含量≥66%，CaO和SiO₂质量比≥2.0，f-CaO≤1.5%，MgO≤5%，烧失量≤1.5%，不溶物≤3%，SO₃≤1.5%，试验方法和检验规则符合GB/T 21372-2008《硅酸盐水泥熟料》。

进一步地，矿渣为粒化高炉矿渣或矿渣粉，其中SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO、MgO的总含量占95%以上。

进一步地，粒化高炉矿渣或矿渣粉密度≥2.8g/cm³、矿渣粉细度7天活性≥70%、28天活性≥95%，流动度比≥95%、含水量≤1%、SO₃≤3%、氯离子≤0.06%、烧失量≤1%，不溶物≤3%；试验方法和检验规则符合GB/T 18046-2017《用于水泥、砂浆和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》。

进一步地，粉煤灰细度45μm筛余≤12%，需水量比≤95%，烧失量≤5%，含水量≤1%，SO₃≤3%，f-CaO≤1%，SiO₂、Al₂O₃和Fe₂O₃总含量≥70%，密度≤2.4g/cm³，雷氏法测安定性≤5mm；粉煤灰试验方法和检验规则符合GB/T 1596-2017《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》。