[发明专利]一种可用作水泥缓凝剂的芒硝石膏

说明书

本发明公开了一种可用作水泥缓凝剂的芒硝石膏，包括以下重量百分比的化学成分：5‑18％SiO₂、1.4‑5.2％Al₂O₃、0.5‑3.0％Fe₂O₃、15‑35％CaO、0.5‑3.5％MgO、0.2‑0.35％P₂O₅、25‑43％SO₃；其中，附着水含量≤16％，结晶水含量≥8％，碱度0.5‑1.6％。本发明芒硝石膏作为缓凝剂制备的水泥安定性合格，且水泥强度与天然石膏和磷石膏制备的水泥强度相当，初凝时间和终凝时间均比磷石膏缩短一个小时以上，可取代天然石膏和磷石膏，降低水泥生产企业对天然石膏的依赖程度，并且凝结时间正常，不需要像磷石膏一样进行改性处理，节约成本，提高经济效益。

技术领域

本发明属于钙芒硝尾矿综合利用技术领域，具体涉及一种可用作水泥缓凝剂的芒硝石膏。

背景技术

芒硝类矿产资源广泛存在于自然界中，储量极为丰富，目前已知世界上有30多个国家蕴藏有芒硝矿产资源，中国的芒硝矿资源极为丰富，是优势矿产之一，储量居世界首位，截至1996年底，中国已探明芒硝类矿产地124处，其中包括以矿石量计62处的保有储量221.12亿t和以Na₂SO₄计62处的保有储量105.32亿t，资源总量达300亿t(Na₂SO₄量)，资源潜在价值17760亿元人民币。中国芒硝矿储量最丰富的省(区)主要为青海、四川、内蒙古、云南、新疆、湖北和湖南等。

钙芒硝矿的两种主要成分是硫酸钠和硫酸钙，利用其较易溶解的特性，可采用浸取工艺获得浸出液和浸出渣，浸出液用于生产元明粉(硫酸钠)，浸出渣则作为水泥的原料，即水泥缓凝剂。目前，钙芒硝矿主要用于生产元明粉，而钙芒硝矿渣则仍作为固体废弃物，占用大量土地，并且，露天堆放，造成扬尘和大气污染，钙芒硝矿石堆场还会形成硝水泄露，导致周围水体和土壤污染。此外，矿渣堆场、排土场及其它工业固体废弃物堆场还可能造成滑坡、坍塌、泥石流等事故。

目前水泥生产企业使用最普遍的水泥缓凝剂有天然石膏和磷石膏，天然石膏作为一种天然资源，水泥生产厂一般用以生产PO42.5以上的普通硅酸盐水泥，但其储量在逐步降低，同时受国家政策影响其开产成本和难度将大幅增加，且从目前情况看成都附近石膏资源呈现品味和结晶水含量低等缺陷；而磷石膏作为一种副产石膏，其主要用以生产PC低端水泥，磷石膏存在凝结时间过长和水泥耐久性差的缺陷，通常需要进行改性处理才能应用于水泥生产。

CN102963920公开了一种将钙芒硝矿进行提纯制得二水石膏的方法，该方法首先制得钙芒硝矿粉，然后通过浸取、过滤，得到滤渣，滤渣通过成球机制得球状物料，即成品二水石膏，其二水硫酸钙含量在50-75％。该专利指出，所制备的二水石膏可提供给水泥生产客户，降低水泥生产企业对天然石膏的依赖程度，但目前，尚未有较成熟的芒硝石膏产品作为水泥缓凝剂，芒硝石膏的成分含量不稳定，导致其作为水泥缓凝剂时所生产的水泥性能不稳定。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可用作水泥缓凝剂的芒硝石膏，该芒硝石膏可取代天然石膏和磷石膏，降低水泥生产企业对天然石膏的依赖程度，并缓解天然石膏储量降低的问题，同时，相对于磷石膏而言，该芒硝石膏作为缓凝剂时有利于缩短凝结时间。

本发明采用的技术方案如下：