[发明专利]一种利用铜矿尾矿制备的低碱水泥及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于水泥制备技术领域，特别是涉及一种利用铜矿尾矿制备的低碱水泥， 以及该水泥的制备方法。

背景技术

2013年中国水泥全年产量22亿吨，其中低碱水产量仅有10亿吨，而实际市场需求 量为15亿吨。我国大规模基础设施建设和城镇化发展对水泥的巨大需求仍将持续多年，特 别是在铁路工程、高速路、桥梁工程，水库大坝、地铁、机场、码头建设等重大工程上对低碱 水泥的需求量将大幅增加。预计在未来数十上百年内水泥仍将是不可替代的基础材料。但 是水泥的生产要消耗大量不可再生的矿产资源，每生产1吨水泥熟料需要2-3吨生料原料， 目前每年约消耗干粘土2亿吨，复合矿化剂原料1亿吨。

低碱水泥是指水泥中氧化钾、氧化钠的含量以等当量氧化钠计不超过0.6%。使用 低碱水泥是预防混凝土中碱集料反应的主要途径之一。采用低碱水泥能够有效地避免水泥 砼体的开裂和崩塌。低碱水泥的生产主要通过两种途径：一是旁路放风，将水泥窑中内循环 的碱，在其没有凝聚前通过旁路放风排出窑外，减少窑内的碱含量。但旁路防风法需另外添 置设备，且熟料热耗高，收集下来的富含碱、氯、硫的物料难以处理。二是选用低碱的原料， 也就是低碱含量的石灰石、砂岩、页岩、铁矿石等。

据统计，截至2013年全国金属矿山选矿过程产生的尾矿累计堆积总量达到180亿 吨以上，仅2013年当年的金属尾矿排放量就达15亿吨，居我国大宗固体废物排放量首位。日 渐扩大的尾矿堆积不仅占用土地，破坏环境，而且日渐增高的尾矿库大坝还将成为安全隐 患。尽管目前我国已开展了尾矿利用,如进行尾矿再选回收，利用尾矿生产实心砖、加气块 等墙体材料、人工砂、商品混凝土、耐火材料、玻璃、陶瓷等,以及微晶玻璃高附加值新产品， 但是在大宗利用金属尾矿生产水泥方面，仍然处于一般探索试验阶段。

本发明将为水泥工业提供新的复合原料，开辟金属尾矿大宗利用的一个新的产业 方向，具有显著的经济效益和社会效益。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种利用铜矿尾矿制备的低碱水泥。

本发明的第二目的是提供利用铜矿尾矿制备的低碱水泥的制备方法。

为了实现上述第一目的，本发明提供一种利用铜矿尾矿制备的低碱水泥，由以下 重量份的原料制成：

本发明如上所述的利用铜矿尾矿制备的低碱水泥，优选地：

本发明如上所述的利用铜矿尾矿制备的低碱水泥，优选地：

本发明如上所述的利用铜矿尾矿制备的低碱水泥，优选地，所述铜矿尾矿的化学成分 按重量百分比计算如下：SiO₂60.50～82.60%；Al₂O₃6.16～12.90%；CaO2.32～4.23%；MgO 0.02～0.16%；Na₂O0.41～1.40%；K₂O0.46～0.72%；MnO0.07～0.27%；Fe₂O₃1.87～ 3.82%；TiO₂0.05～0.28%；SO₃3.25～7.28%；P₂O₅0.02～0.10%；CuO0.01～0.04%。

本发明如上所述的利用铜矿尾矿制备的低碱水泥，优选地：所述铜矿尾矿的细度 小于60目。

本发明如上所述的利用铜矿尾矿制备的低碱水泥，优选地：所述硅石粉的细度小 于60目。

为了实现上述第二目的，本发明提供一种利用铜矿尾矿制备的低碱水泥的制备方 法，包括以下步骤：

步骤1，配料：将铜矿尾矿与其它原料按重量配比进行配料并混合均匀，获得配合料；

步骤2，球磨：将上述配合料在球磨机中球磨至80μ筛余10wt.%，200μ筛余＜1.5wt.%， 获得生料粉；

步骤3，成型：取球磨好的生料粉按100g生料粉加水10ml的比例加水并拌合均匀，获得 湿料；取湿料放入耐火模具中，压成Ф13×13mm的圆柱体；