[发明专利]一种节能型水泥及其制备方法

说明书

本发明公开了一种节能型水泥及其制备方法，属于水泥生产技术领域。本发明的节能型水泥，包括水泥熟料和混合材，所述水泥熟料主要由如下重量份数的原料制成：电厂粉煤灰42‑45份、铝矾土8‑9.5份、石灰石80‑98份、石膏0.3‑2份、铁矿石1.5‑2.5份。本发明的节能型水泥的制备方法包括如下步骤：1）将水泥熟料的原料混合粉磨，制得生料，然后将生料进行预热、分解，然后在1050‑1250℃下烧结20‑30min，冷却，制得水泥熟料；2）将步骤1）制得的水泥熟料与混合材混合粉磨，即得。本发明的节能型水泥的水泥熟料的各原料相互协同，降低了烧结温度，节约了能源。

技术领域

本发明涉及水泥生产技术领域，更具体地说，涉及一种节能型水泥及其制备方法。

背景技术

水泥作为三大建筑材料之一，在城市化建设过程中发挥着越来越重要的作用，促进了经济发展的进程。但是，水泥的大量使用也带来了不可避免的环境污染及能耗问题。

传统硅酸盐水泥是以石灰石等为主要原料，在1450℃下煅烧，形成硅酸三钙、铝酸三钙、硅酸二钙及铁铝酸四钙等成分。由于烧结温度较高，能耗较大，一度被视为落后产能行业。

随着产业政策的不断调整，2019年末的产业结构调整指导目录中，将硫(铁)铝酸盐水泥的干法生产列为鼓励类产业，这主要是基于硫(铁)铝酸盐水泥生产时较低的能耗考虑。与硅酸盐水泥相比，硫铝酸盐水泥具有生产能耗低、早期强度高、抗冻性及耐久性好等特点，因而在冬季施工工程中得到广泛应用。其中，硅酸二钙(C2S)的形成温度稍低，使得硫铝酸盐水泥水泥熟料的烧成温度比硅酸盐水泥有较大程度的降低，节约了能源。

在水泥生产过程中，工业废渣的利用也是近年来的绿色生产的一个方向。如申请公布号为CN101863629A的中国发明专利中公开了一种用固体工业废渣生产硫铝酸盐水泥熟料的方法，其采用脱硫石膏、粉煤灰、电石渣、劣质煤、铝矾土为原料在1350℃下烧结制得硫铝酸盐水泥熟料，该水泥熟料烧结温度低，还具有早期强度高的特点。但是，由于其中采用较多的石膏原料，在烧结过程中消耗了较多的能量，导致其烧结温度仍然较高。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种节能型水泥，该水泥在生产时烧结温度低、能耗较低。

本发明的第二个目的在于提供一种节能型水泥的制备方法，该制备方法工艺简单、节约能源。

为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：

一种节能型水泥，包括水泥熟料和混合材，所述水泥熟料主要由如下重量份数的原料制成：电厂粉煤灰42-45份、铝矾土8-9.5份、石灰石80-98份、石膏0.3-2份、铁矿石1.5-2.5份。

通过采用上述技术方案，本发明的水泥中的水泥熟料的制备原料包括了电厂粉煤灰，电厂粉煤灰中含有较多的硅和铝，除了含有结晶物质外，还含有非结晶成分，因而具有较好的粘聚力，在水泥熟料制备过程中，能够与其他原料很好地结合，提高了其与水泥熟料石灰石等原料之间的反应充分程度，降低了水泥烧结过程中矿化剂的使用量，也降低了水泥熟料烧结时的温度。电厂粉煤灰的使用还降低了铝矾土的使用量，减少了铝矾土中有害成分如氧化钾、氧化钠等对水泥熟料的凝结时间的影响，保证了水泥具有较高的早期强度。另外，电厂粉煤灰中含有的硫元素也比较多，为水泥熟料中提供了更丰富的硫的来源，还降低了石膏的使用量。

铁矿石中铁元素的含量较高，在水泥熟料烧结过程中能够促进铁铝酸四钙的生成，有利于降低烧结时液相粘度，促进各原料之间更容易发生反应，降低烧结温度。本发明的铁矿石的使用量较少，以避免烧结时窑内出现结块，影响烧结的连续性。

本发明进一步设置为：所述水泥熟料主要由如下重量份数的原料制成：电厂粉煤灰43.1-44.8份、铝矾土8.8-9.2份、石灰石85.3-96.6份、石膏0.3-1.8份、铁矿石1.7-2.2份。