[发明专利]一种赤泥制造快硬型铁铝酸盐水泥加工方法

说明书

技术领域 本发明涉及水泥材料加工的化工领域，尤其涉及一种利用氧化铝生产中的废弃物——赤泥制造快硬型铁铝酸盐水泥的加工方法。

背景技术 特种水泥通常可分成六大系列产品，它们是：硅酸盐水泥系列(除通用水泥外)、铝酸盐水泥系列、硫铝酸盐水泥系列、铁铝酸盐水泥系列、氟铝酸盐水泥系列、其他(包括无熟料、少熟料)水泥系列。目前我国特种水泥生产年产量低，仅占全国水泥总产量的2％以下，与发达国家7％～9％的生产规模有相当的差距。产品结构不合理，装饰水泥和膨胀自应力水泥所占比例大体相当，油井水泥和水工水泥比例偏低，快硬高强水泥严重短缺。技术装备、生产工艺落后。

在氧化铝生产中产生的工业有害废渣赤泥，现在的处理方法都是放到赤泥堆场，这样不但占用了土地资源，而且还造成了环境污染。国内外对赤泥的后处理方法都非常重视，将此列为铝工业争需解决的重要难题，现有200610076718.4公开的“一种赤泥制备硫铝酸盐水泥的方法，”，它同样利用赤泥来制备硫铝酸盐，由于工艺条件、工艺难度却无法来制备快硬型铁铝酸盐水泥，开发出更大的利用和经济价值。

发明内容 本发明的目的是针对氧化铝生产的赤泥中，由于各个成分的比例非常接近铁铝酸盐水泥的比例，只需增加一部分添加剂调节配比，就符合铁铝酸盐水泥的生产，这样不但解决了氧化铝生产中赤泥的堆放问题，而且生产的铁铝酸盐水泥也是创造了新的效益。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种赤泥制造快硬型铁铝酸盐水泥加工方法，包括以下步骤：

A、处理赤泥：在100～110℃烘干，使赤泥含水量≦1％，球磨机粉磨，过100目筛；

B、原料配方通过设计熟料主要矿物C₂S、C₄A₃S、C₄AF的组成计算配料，熟料主要矿物按重量百分比为C₂S：25～40％；C₄A₃S：30～45％；C₄AF：10～25％；

C、以氧化铝工业弃渣赤泥为主要原料，由于赤泥和铝土矿中本身含有大量的Fe₂O₃、SiO₂、Al₂O₃，粘土、砂岩只作为添加剂加入，按下列重量百分比的称取原料：

赤泥40～55％；石灰石20～30％；铁粉1.5～3％；铝矿20～30％；石膏1～5％；

D、混料、煅烧：将步骤C中的配料混合，球磨均匀，锻烧温度为1250℃～1350℃；

E、配制水泥：煅烧熟料再次粉磨至200目以下，再添加石灰石和石膏，以制备不同种类的快硬型铁铝酸水泥。

优选的，所述石灰石的CaO含量要求大于48％；所述MgO含量在1.5％以下。

优选的，在水泥粉磨过程中，石灰石掺量不超过50％，石膏掺量为小于5％；快硬型铁铝酸盐水泥的比表面积应控制在350m2/kg以上，一般为350～400m2/kg的范围。

本发明通过反复地实验，确认通过上述方法所制造出的快硬型铁铝酸盐水泥符合建材行业标准JC 435—1991规定：以适当成分的生料，经煅烧所得以铁相、硅铝酸钙和硅酸钙为主要矿物的熟料，加入适量石灰石和石膏，磨细制成的早期强度高的水硬性胶凝材料为快硬铁铝酸盐水泥。该水泥以3d抗压强度表示，分为425、525两个标号。

1.快硬铁铝酸盐水泥的技术要求

比表面积、凝结时间、游离氧化钙含量应符下表的规定。

快硬铁铝酸盐水泥的各龄期强度要求指标不得低于下表中的数值。

典型快硬铁铝酸盐水泥熟料的矿物组成与水泥强度发展规律。

2.快硬铁铝酸盐水泥的生产工艺

2.1熟料的化学成分及矿物组成熟料的主要化学成分为CaO、Al₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂、SO₃，主要矿物为C₄A₃S(硅铝酸四钙)、β-C₂S(硅酸二钙)、C₄AF(铁铝酸四钙)。其成分含量范围见下表。