[发明专利]一种全工业固废基低碳水泥的制备方法

说明书

本发明提供一种全工业固废基低碳水泥的制备方法。本发明的全工业固废基低碳水泥以钢渣、电石渣、石墨尾矿、铁尾矿和型砂为原材料，根据设计率值球磨、煅烧得到硅酸盐水泥熟料，然后，加入一定量石膏得到。本发明所得的水泥原材料主要由工业固废组成，其综合利用各种工业固废制备物理化学性能符合GB 175‑2020《通用硅酸盐水泥》标准要求。本发明为水泥工业生产碳减排和可持续发展提供技术途径。

技术领域

本发明涉及水泥生产技术领域，特别涉及一种全工业固废基低碳水泥的制 备方法。

背景技术

水泥作为用量最大，用途最广的建筑材料，具有优异的力学性能和耐久性 能，在土木、公路、铁路、水利、海洋以及航空航天等领域得到广泛应用。随 着建筑行业的快速发展，对水泥的需求量逐年增加，2019年中国水泥产量达到 23.3亿t，全球水泥总产量的57％，已连续20多年居世界首位。水泥生产是以 石灰石和粘土为主要原料，经过“两磨一烧”得到，生产过程中需要高温分解石灰 石(CaCO₃)来产生具有反应活性的硅酸盐相和铝酸盐相，分解过程会产生大量 CO₂，以至于水泥被认为是CO₂排放的第三大来源。在水泥生产过程中，生产1 t硅酸盐水泥会产生0.8t左右的CO₂,每年将消耗60亿吨自然资源和大约3％的 总能耗，全球每年将排放5-7％的二氧化碳温室气体。这对于建筑行业的可持 续发展是一项重大挑战。

我国是世界上最大的水泥生产国，也是最大的水泥消耗国。我国也是工业 大国，每年工业生产产生的固废量大，资源丰富。因此，合理利用工业固废生 产性能优质的水泥制品，对实现建材行业可持续发展，助力国家实现“双碳”目标 以及保护生存环境具有重要意义。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提供一种全工业固废基低碳水泥的制备方法，以解 决现有水泥生产过程中的能耗和二氧化碳排放量大的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种全工业固废基低碳水泥的制备方法，包括以下步骤：

1)将各原材料预先干燥至含水率小于1％；

2)根据设计率值，将原材料中的电石渣、钢渣、石墨尾矿和型砂破碎，按 比例混合并球磨得到水泥生料；

3)向步骤2)的水泥生料中加适量的水，压制成圆饼状后，干燥，煅烧， 急冷，得到水泥熟料；

4)向步骤3)的水泥熟料中加入石膏研磨成粉，得到全工业固废基低碳水 泥。

可选地，步骤2)中所述设计率值为：饱和石灰系数KH＝0.90-0.94，硅率 ＝2.2-2.4，铝率1.2-1.4。

可选地，步骤2)中所述水泥生料的细度为80μm筛余在2.0-2.5％。

可选地，步骤3)中所述煅烧的煅烧温度为1400-1450℃，煅烧时间为30-45 min。

可选地，步骤3)中所述水泥熟料的f-CaO含量为0.5-1.0％。

可选地，步骤4)中所述石膏为天然石膏、工业副产石膏、磷石膏中的一种， 所述石膏的掺量为所述水泥熟料用量的2-5％。

可选地，步骤4)中所述全工业固废基低碳水泥的比表面积为350-400m²/kg。

相对于现有技术，本发明所述的全工业固废基低碳水泥的制备方法具有以 下优势：

1、本发明采用电石渣、钢渣、石墨尾矿和型砂成功制得全工业固废基低碳 水泥，所得的全工业固废基低碳水泥符合GB 175-2020《通用硅酸盐水泥》中对 52.5强度等级水泥的要求。