CN107902928A - 一种高炉熔渣制备水泥的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种高炉熔渣制备水泥的方法，包括以下操作步骤：（1）将高炉熔渣加入至其重量6‑10倍重的浸泡液中，浸泡处理2‑3小时后，采用2‑4目不锈钢丝网过滤，得到滤渣，将滤渣烘干，粉碎至120‑150目后制得高炉熔渣粉，备用；（2）将石灰石粉、铝矾土、天然石膏、高炉熔渣粉加入至高温电炉中，高温煅烧后，取出，冷却至160‑200℃后，向其中加入添加剂，混合搅拌后，冷却至室温，粉碎至200‑250目后，制得水泥。本发明提供的高炉熔渣制备水泥的方法，对高炉渣进行前期处理，有效的解决了水泥凝结过长的缺陷；并且在高温熟化后，向水泥中加入添加剂，进一步的提升了制得的水泥的各项性能。
Description
技术领域
本发明属于水泥制备技术领域，具体涉及一种高炉熔渣制备水泥的方法。
背景技术
高炉渣是在高炉炼铁过程中，由矿石中的脉石、燃料中的灰分和溶剂中的非挥发组分形成的固体废物，主要含有钙、硅、铝、镁、铁的氧化物和少量硫化物。高炉渣用途广泛，其可以代替天然石料用于公路、机场、地基工程、铁路道渣、混凝土骨料和沥青路面等，其很重要的一个用途为制备水泥，高炉渣具有潜在的水硬胶凝性能，在水泥熟料、石灰、石膏等激发剂作用下，可以作为优质的水泥原料，但是在实际生产中发现，加入了高炉渣的水泥，虽然各项力学性能由于，但是存在着凝结时间过长的缺陷，主要原因是高炉渣中可能含有的单质铁阻碍了硫铝酸钙的水化，钙矾石形成的量较少，因此水泥的凝结时间过长。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种可有效的降低凝结时间的高炉熔渣制备水泥的方法。
本发明是通过以下技术方案实现的。
一种高炉熔渣制备水泥的方法，包括以下操作步骤：
（1）将高炉熔渣加入至其重量6-10倍重的浸泡液中，浸泡处理2-3小时后，采用2-4目不锈钢丝网过滤，得到滤渣，将滤渣烘干，粉碎至120-150目后制得高炉熔渣粉，备用，其中浸泡液由以下重量份的组分制成：甲基丙烯磺酸钠11-16份、1-癸烷磺酸钠5-8份、羟基亚乙基二膦酸14-17份、硫酸1-2份、水480-550份；
（2）按重量份计，将64-72份石灰石粉、22-26份铝矾土、27-31份天然石膏、17-23份高炉熔渣粉加入至高温电炉中，1340-1380℃高温煅烧40-50min后，取出，冷却至160-200℃后，向其中加入添加剂，混合搅拌后，冷却至室温，粉碎至200-250目后，制得水泥，其中添加剂由以下重量份的组分制成：聚合硫酸铁18-23份、氰脲酸三聚氰胺酯11-16份、二硫化钼3-6份。
具体地，上述步骤（1）中，硫酸为质量分数为15%的硫酸。
具体地，上述步骤（2）中，石灰石粉的平均粒径大小为180-200目，氧化钙含量为45.8-46.5%。
具体地，上述步骤（2）中，氰脲酸三聚氰胺酯的纯度为98%，平均粒径大小为200目。
具体地，上述步骤（2）中，添加剂的加入量为石灰石粉质量的2-7%。
由以上的技术方案可知，本发明的有益效果是：
本发明提供的高炉熔渣制备水泥的方法，对高炉渣进行前期处理，有效的解决了水泥凝结过长的缺陷；并且在高温熟化后，向水泥中加入添加剂，进一步的提升了制得的水泥的各项性能。其中，浸泡液中的甲基丙烯磺酸钠、1-癸烷磺酸钠在高炉渣中渗透性极强，当其渗入高炉渣中后，可有效的提升高炉渣的粉碎效果，提升高炉渣的利用率；羟基亚乙基二膦酸、硫酸协同作用后，可有效的降低高炉渣中单质铁的含量，进而有效的缩短了水泥的凝结时间；本发明提供的添加剂，可有效的提升水泥在水化过程中形成的钙矾石的稳定性，进而有效的提升了水泥的强度，降低水泥的膨胀率，防止水泥在凝结后出现开裂的现象。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明进行详细说明，但这些举例性实施方式的用途和目的仅用来例举本发明，并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本发明的保护范围局限于此。
实施例1
一种高炉熔渣制备水泥的方法，包括以下操作步骤：
（1）将高炉熔渣加入至其重量6倍重的浸泡液中，浸泡处理2小时后，采用2目不锈钢丝网过滤，得到滤渣，将滤渣烘干，粉碎至120目后制得高炉熔渣粉，备用，其中浸泡液由以下重量份的组分制成：甲基丙烯磺酸钠11份、1-癸烷磺酸钠5份、羟基亚乙基二膦酸14份、硫酸1份、水480份；
（2）按重量份计，将64份石灰石粉、22份铝矾土、27份天然石膏、17份高炉熔渣粉加入至高温电炉中，1340℃高温煅烧40min后，取出，冷却至160℃后，向其中加入添加剂，混合搅拌后，冷却至室温，粉碎至200目后，制得水泥，其中添加剂由以下重量份的组分制成：聚合硫酸铁18份、氰脲酸三聚氰胺酯11份、二硫化钼3份。
具体地，上述步骤（1）中，硫酸为质量分数为15%的硫酸。
具体地，上述步骤（2）中，石灰石粉的平均粒径大小为180目，氧化钙含量为45.8%。
具体地，上述步骤（2）中，氰脲酸三聚氰胺酯的纯度为98%，平均粒径大小为200目。
具体地，上述步骤（2）中，添加剂的加入量为石灰石粉质量的2%。
实施例2
一种高炉熔渣制备水泥的方法，包括以下操作步骤：
（1）将高炉熔渣加入至其重量8倍重的浸泡液中，浸泡处理2.5小时后，采用3目不锈钢丝网过滤，得到滤渣，将滤渣烘干，粉碎至130目后制得高炉熔渣粉，备用，其中浸泡液由以下重量份的组分制成：甲基丙烯磺酸钠13份、1-癸烷磺酸钠7份、羟基亚乙基二膦酸15份、硫酸1份、水500份；
（2）按重量份计，将68份石灰石粉、24份铝矾土、29份天然石膏、21份高炉熔渣粉加入至高温电炉中，1360℃高温煅烧45min后，取出，冷却至180℃后，向其中加入添加剂，混合搅拌后，冷却至室温，粉碎至230目后，制得水泥，其中添加剂由以下重量份的组分制成：聚合硫酸铁21份、氰脲酸三聚氰胺酯13份、二硫化钼5份。
具体地，上述步骤（1）中，硫酸为质量分数为15%的硫酸。
具体地，上述步骤（2）中，石灰石粉的平均粒径大小为190目，氧化钙含量为46.1%。
具体地，上述步骤（2）中，氰脲酸三聚氰胺酯的纯度为98%，平均粒径大小为200目。
具体地，上述步骤（2）中，添加剂的加入量为石灰石粉质量的5%。
实施例3
一种高炉熔渣制备水泥的方法，包括以下操作步骤：
（1）将高炉熔渣加入至其重量10倍重的浸泡液中，浸泡处理3小时后，采用4目不锈钢丝网过滤，得到滤渣，将滤渣烘干，粉碎至150目后制得高炉熔渣粉，备用，其中浸泡液由以下重量份的组分制成：甲基丙烯磺酸钠16份、1-癸烷磺酸钠8份、羟基亚乙基二膦酸17份、硫酸2份、水550份；
（2）按重量份计，将72份石灰石粉、26份铝矾土、31份天然石膏、23份高炉熔渣粉加入至高温电炉中，1380℃高温煅烧50min后，取出，冷却至200℃后，向其中加入添加剂，混合搅拌后，冷却至室温，粉碎至250目后，制得水泥，其中添加剂由以下重量份的组分制成：聚合硫酸铁23份、氰脲酸三聚氰胺酯16份、二硫化钼6份。
具体地，上述步骤（1）中，硫酸为质量分数为15%的硫酸。
具体地，上述步骤（2）中，石灰石粉的平均粒径大小为200目，氧化钙含量为46.5%。
具体地，上述步骤（2）中，氰脲酸三聚氰胺酯的纯度为98%，平均粒径大小为200目。
具体地，上述步骤（2）中，添加剂的加入量为石灰石粉质量的7%。
对比例1
步骤（1）中的浸泡液不含有羟基亚乙基二膦酸、硫酸，其余的操作步骤与实施例2完全相同。
对比例2
步骤（2）中不添加添加剂，其余的操作步骤与实施例3完全相同。
分别用各实施例和对比例的方法制得水泥，然后测试水泥的各项性能，测试结果如表1所示：
表1 水泥性能测试
| 项目 | 凝结时间，min | 净浆强度，MPa |
| 实施例1 | 28 | 56 |
| 对比例1 | 115 | 51 |
| 实施例2 | 25 | 58 |
| 对比例2 | 30 | 32 |
| 实施例3 | 24 | 59 |
其中，凝结时间：依照GB/T 1346-2001《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》进行测定。
净浆强度：将原材料按试验配比混合，成型20mmx20mmx20mm试件，直接采用给定的用水量进行手工搅拌以利于试件成型，脱模后放在20士1℃的水箱中养护10天，测定其抗压强度。
由表1可知，本发明提供高炉熔渣制备水泥的方法，可有效的降低水泥的凝结时间，提升水泥的强度，极大地提高了水泥的品质。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种高炉熔渣制备水泥的方法，其特征在于，包括以下操作步骤：
（1）将高炉熔渣加入至其重量6-10倍重的浸泡液中，浸泡处理2-3小时后，采用2-4目不锈钢丝网过滤，得到滤渣，将滤渣烘干，粉碎至120-150目后制得高炉熔渣粉，备用，其中浸泡液由以下重量份的组分制成：甲基丙烯磺酸钠11-16份、1-癸烷磺酸钠5-8份、羟基亚乙基二膦酸14-17份、硫酸1-2份、水480-550份；
（2）按重量份计，将64-72份石灰石粉、22-26份铝矾土、27-31份天然石膏、17-23份高炉熔渣粉加入至高温电炉中，1340-1380℃高温煅烧40-50min后，取出，冷却至160-200℃后，向其中加入添加剂，混合搅拌后，冷却至室温，粉碎至200-250目后，制得水泥，其中添加剂由以下重量份的组分制成：聚合硫酸铁18-23份、氰脲酸三聚氰胺酯11-16份、二硫化钼3-6份。
2.根据权利要求1中所述的一种高炉熔渣制备水泥的方法，其特征在于，上述步骤（1）中，硫酸为质量分数为15%的硫酸。
3.根据权利要求1中所述的一种高炉熔渣制备水泥的方法，其特征在于，上述步骤（2）中，石灰石粉的平均粒径大小为180-200目，氧化钙含量为45.8-46.5%。
4.根据权利要求1中所述的一种高炉熔渣制备水泥的方法，其特征在于，上述步骤（2）中，氰脲酸三聚氰胺酯的纯度为98%，平均粒径大小为200目。
5.根据权利要求1中所述的一种高炉熔渣制备水泥的方法，其特征在于，上述步骤（2）中，添加剂的加入量为石灰石粉质量的2-7%。
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|---|---|---|---|---|
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2017
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