[发明专利]钢渣道路水泥及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于道路材料技术领域，具体涉及一种钢渣道路水泥及其制备方法。

背景技术

目前，钢铁厂在使用钒钛磁铁矿进行冶炼时，为了尽可能的回收钒，一般采用选择还原的原理，采取低温、低硅、低钛的冶炼方法；在半钢冶炼时，又需要采取一些热补偿技术并加入大量的石灰和白云石，使渣中的游离氧化钙和游离氧化镁较高，最终使得钢渣具有CaO含量较高、SiO₂含量低、RO相含量高的特点，此种钢渣被称为含钒钢渣。含钒钢渣按重量配比为CaO为35～45％，SiO₂为10～15％，MgO为9～14％，Al₂O₃为2～5％，Fe₂O₃为20～35％，V₂O₅为0.5～3.0％，P₂O₅为0.5～3.0％。

长期以来，含钒钢渣在建材领域都未得到有效利用，比如攀钢集团每年堆存含钒钢渣的量就达到40万吨以上。发明人通过研究发现，导致这一现象的原因主要有以下几个方面：一是由于含钒钢渣钙、镁含量较高，其中的游离氧化钙和游离氧化镁会对水泥的安定性造成不良影响。二是由于含钒钢渣特殊的高温性能使其活性较差，用作混合材生产水泥时，会导致水泥的强度大幅下降。三是由于含钒钢渣C₂S、C₃S的含量明显低于同碱度钢渣，同时，含钒钢渣中含有0.5～3.0％的V₂O₅与CaO反应形成钒酸钙，它与C₂S、C₃S形成固溶体，进一步减少了C₂S、C₃S的量，使含钒钢渣的水化性能低。

现有技术中提出了一些用钢渣制备水泥熟料或者水泥的方法，但由于本发明所述的含钒钢渣具有不同的钙、镁含量以及高温性能和水化性能，因此，现有技术中都未涉及用含钒钢渣制备水泥熟料或者水泥。例如，公开号为CN1149562A、名称为高强钢渣矿渣水泥的中国专利提出了一种由钢渣、矿渣、硅酸盐水泥熟料和石膏组成的高强度钢渣矿渣水泥及其制造方法，其用到的原料即为普通钢渣，并非含钒钢渣。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用含钒钢渣制备得到的钢渣道路水泥和该水泥的制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：钢渣道路水泥，原料包括20～50重量份的含钒钢渣、45～70重量份的水泥熟料和3～10重量份的石膏，其中所述含钒钢渣中游离氧化钙含量按重量百分比计≤3％；将上述原料混合即制得钢渣道路水泥。

其中，所述含钒钢渣的比表面积≥400m²/kg。

本领域技术人员能够理解的是，水泥都满足一定比表面积的要求，本发明优选钢渣道路水泥的比表面积≥400m²/kg。

其中，所述原料还包括1～3重量份的改性剂。

进一步的，所述改性剂按重量配比为纯碱0～100％、元明粉0～100％、泡花碱0～100％、三乙醇胺0～10％，改性剂中纯碱、元明粉和泡花碱不同时为零。

进一步的，所述原料为28～32重量份的含钒钢渣、60～65重量份的水泥熟料、6～8重量份的石膏和1～3重量份的改性剂。

本发明还提供制备上述的钢渣道路水泥的方法，包括如下步骤：

a、处理含钒钢渣使含钒钢渣中游离氧化钙含量按重量百分比计≤3％；

b、将水泥熟料45～70重量份、石膏3～10重量份和步骤a处理后的含钒钢渣20～50重量份混合磨制至比表面积≥400m²/kg时得到钢渣道路水泥。

其中，上述方法步骤a中，处理含钒钢渣使含钒钢渣中游离氧化钙含量按重量百分比计≤3％后，含钒钢渣再经除铁处理，然后研磨至比表面积≥400m²/kg。

其中，上述方法步骤a中，采用热闷工艺或者采用热泼冷却-自然堆存工艺使含钒钢渣中游离氧化钙含量按重量百分比计≤3％。

其中，上述方法步骤b中，将水泥熟料45～70重量份、石膏3～10重量份、改性剂1～3重量份和步骤a处理后的含钒钢渣20～50重量份混合磨制得到钢渣道路水泥；所述改性剂按重量配比为纯碱0～100％、元明粉0～100％、泡花碱0～100％、三乙醇胺0～10％，改性剂中纯碱、元明粉和泡花碱不同时为零。