[发明专利]一种天然水硬性石灰及其制备方法

说明书

本发明提供了一种天然水硬性石灰及其制备方法，属于建筑材料技术领域。本发明将石灰石尾矿依次经预烧和焙烧，得到焙烧产物；所述石灰石尾矿由包括以下质量百分含量的组分：CaCO₃65～89％；SiO₂6～28％；其余为MgCO₃、Al₂O₃和Fe₂O₃中的一种或多种；所述SiO₂中活性SiO₂含量为石灰石尾矿的4～16％；将得到的石灰石尾矿与水进行消化反应得到天然水硬性石灰。本发明以石灰石尾矿为原料，经济环保；且经过预烧、焙烧、消化工艺，得到了性能较好的天然水硬性石灰。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，特别涉及一种天然水硬性水灰及其制备方法。

背景技术

天然水硬性石灰(Natural hydraulic lime，简写NHL)是通过粘土含量不等的粘土质石灰岩或二氧化硅含量不等的硅质石灰岩经过焙烧、粉碎和消化而成的。天然水硬性石灰具有与水接触后先产生水硬过程和后产生气硬过程的自我修复特性，即早期与水接触后产生水硬过程而快速凝固，该过程强度迅速增长，进而产生的气硬过程有很好的自我修复作用，使强度逐渐增长，这一过程使水硬性石灰产生多孔隙，使其具有较好的透水气性。

天然水硬性石灰是一类有别于传统石灰材料和水泥材料的一种天然无机材料，具有低收缩、耐硫酸盐、适中的抗折与抗压强度等优点。其生产过程中无任何外来添加剂，水溶性盐含量低。天然水硬性石灰既有水硬性，又具有气硬性。气硬性组分主要为Ca(OH)₂，水硬性组分主要为2CaO·SiO₂(C₂S)，还有少量的2CaO·Al₂O₃·SiO₂、3CaO·SiO₂、3CaO·Al₂O₃和4CaO·Al₂O₃·Fe₂O₃等。其水硬性主要取决于碳酸钙分解产生的氧化钙与二氧化硅结合的硅酸二钙的量。

按照欧洲标准BS EN 459和BS EN-196，根据28d抗压强度和Ca(OH)₂含量的不同，将天然水硬性石灰分为三个等级，NHL2、NHL3.5、NHL5。NHL2、NHL3.5、NHL5产品的28d抗压强度分别为2～7MPa、3.5～10MPa、5～15MPa。

NHL2产品中Ca(OH)₂含量不低于35％，NHL3.5产品中Ca(OH)₂含量不低于25％，NHL5产品中Ca(OH)₂含量不低于15％，其中天然水硬性石灰的等级差异如下：1)石灰焙烧中形成的硅酸二钙含量；2)石灰消化后Ca(OH)₂的含量。等级越高，产品水硬性组分越多，气硬性组分越少。

中国专利CN104724953A公开了一种利用石灰石和石英粉制备天然水硬性石灰的方法，其用到的原料为石灰石或石英粉，其价格相对较高且石英粉中活性SiO₂量极低。

发明内容

有鉴于此，本发明目的在于提供一种天然水硬性石灰及其制备方法，本发明提供的天然水硬性石灰的制备方法原料来源广泛、经济环保。

本发明提供了一种天然水硬性石灰的制备方法，包括以下步骤：

1)将石灰石尾矿依次经预烧和焙烧，得到焙烧产物；

所述石灰石尾矿包括以下质量百分含量的组分：

CaCO₃ 65～89％；

SiO₂ 6～28％；