[发明专利]一种高镁渣掺量水泥

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑材料，特别是涉及一种高镁渣掺量水泥。

背景技术

水泥作为建筑工程中不可或缺的工程基础材料，随我国工业化和城乡一体化进程的加快，在相当长的一段时间内，对水泥的需求量会愈来愈大。预计2015年前后，我国水泥需求量将达到19-23亿吨，对主原料石灰石的消耗将达到11.6-14.1亿吨，此外，石灰石在冶金溶剂、建筑石料、医药化工生产等也有较大消耗，长久下去，对我国石灰石的保有储量构成威胁。于是我国从政策上鼓励企业采用工业废弃渣（如：冶炼渣、煤矸石、粉煤灰等）替代部分水泥生产原料，镁渣因工业产出量巨大，且镁渣中含有CaO、SiO₂、Al₂O₃以及Fe₂O₃，而这些成分都是水泥生产所必须的，因此，利用镁渣替代部分石灰石作水泥生产原料，将其变害为利，具有良好的经济效益和环境效益，是现在水泥企业普遍采取的方式。

但目前镁渣替代部分石灰石生产水泥存在如下一些问题。

（1）镁渣本身为粉状，且经过水淬，进厂水分在15%左右，入磨后，因物料综合水分过高，会导致生料磨机台时产量稍有降低。

（2）在镁渣下料、转运过程中，易粘附到皮带输送设备上，造成下料不畅和堵料现象。

（3）镁渣替代石灰石的比例不高，多为小于12%的掺量，对镁渣废料大量堆积及石灰石储量告急的局面革新力度不明显。

（4）镁渣配料煅烧熟料时，易出现回转窑结后圈、结球等不良影响。

发明内容                    

本发明公开了一种高镁渣掺量水泥，旨在提供一种低成本、高镁渣掺量、生产稳定的优质硅酸水泥。

镁渣是工业上采用皮江法生产金属镁时排出的固体废渣。生产金属镁的主要原料为白云石、硅铁和作为还原催化剂的萤石，主要化学反应为：

CaCO₃·MgCO₃                                                CaO+MgO+2CO₂

2MgO+2CaO+Si(Fe)2Mg+2CaO·SiO₂+Fe

排出的镁渣在空气中冷却，呈灰白色块状料，少部分呈粉状。镁渣的主要化学成分是CaO、SiO₂、MgO、Fe₂O₃和少量的Al₂O₃，主要矿物成分是γ-C₂S、α-C₂S、MgO、FeO、CaF₂等，可以降低熟料的游离氧化钙（简称：f-CaO）含量，改善生料的易烧性。

外加剂具有一种能够改善和调节混凝土或砂浆功能，在生料中适当添加外加剂也可以降低熟料的f-CaO含量，改善生料的易烧性。

本发明的技术方案为：一种高镁渣掺量水泥，水泥生料中主要矿物组成及重量百分含量分别为，石灰石65%-82%、镁渣1%-20%、砂岩5.5%-9.4%、煤矸石4%-8%，其中，所选用的镁渣主要化学成分是55%≥CaO≥50%、20%≤SiO₂≤30%、8%≤MgO≤12%、4%≤Fe₂O₃≤6%、0＜Al₂O₃≤2%，将配好的生料依次经生料烘干磨、生料均化库、分解炉（分解炉的出口温度在850℃-930℃范围内，分解炉的出口压力控制在950Pa-1300Pa）、旋窑（煅烧温度为1350℃-1500℃）后，得到的熟料与粉煤灰、脱硫石膏、矿渣、石灰石中的一种或多种调配，进入水泥磨得到不同型号的水泥，如：可将75%熟料与5%粉煤灰、5%脱硫石膏、15%矿渣调配，进入水泥磨，细磨得到细度为9.8%的PO42.5水泥；可将60%熟料与5%脱硫石膏、20%矿渣、10%粉煤灰、5%石灰石调配，进入水泥磨，细磨得到细度为9.9%的PC42.5水泥；可将40%熟料与6%脱硫石膏、31%矿渣、15%粉煤灰、8%石灰石调配，进入水泥磨，细磨得到细度为9.9%的PC32.5水泥水泥；将85%熟料，5%石膏，10%矿渣进入水泥磨，细磨得到细度为9.8%的PO52.5水泥。

作为一种优选实施方式，水泥生料中主要矿物组成及重量百分含量分别为，石灰石65%-70%、镁渣18%-20%、砂岩5.5%-6.5%、煤矸石5%-6%。