[发明专利]一种预制构件用全固废硫铝酸盐水泥熟料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种预制构件用全固废硫铝酸盐水泥熟料及其制备方法，包括以下按质量百分比计的原料,硅质原料5%～20%、含SO3原料5%～12%、铝质原料5%～30%和钙质原料50%～60%。与现有技术相比，使用本发明方法制得的水泥能根据工业固体废弃物的成分特点，通过多种固体废弃物协同调配，合理配伍，优化配比，运用XRD、岩相分析、SEM等测试手段分析水泥熟料矿物烧成以及水化性能的影响因素，确定水泥熟料的合适的矿物组成以及最佳煅烧工艺条件，100%利用工业固体废弃物生产高贝利特硫铝酸盐水泥熟料，实现了工业废渣的最大化利用，减低生产成本，减少自然资源的浪费。

技术领域

本发明涉及混凝土用水泥基掺合材料生产技术领域，具体涉及一种预制构件用全固废硫铝酸盐水泥熟料及其制备方法。

背景技术

高贝利特硫铝酸盐水泥熟料与普通硫铝酸盐水泥熟料的矿物成分基本一致，但C₂S的含量要高于C₄A₃- ;制备所采用的原料也基本相同，通常以石灰石、铝矾土和天然石膏为主。然而，随着天然资源的长期大量开采，水泥的生产原料越来越匾乏，采用各种工业固体废弃物来替代石灰石、铝矾土和天然石膏等材料成为研究者们关注的热点。随着工业化、城市化进程的加快，工业固体废弃物绝大多数未经任何处理，便被简单填埋或露天堆存，既浪费土地，又污染环境。

中国专利CN109133684A公开一种高铁贝利特硫铝酸盐水泥熟料及其制备方法，其也选用低品位铝矾土、低品位石灰石、砂岩、页岩作为原料制备水泥熟料；中国专利CN108793785A公开了一种硫硅酸盐-贝利特-硫铝酸盐水泥的低温制备方法，其也选用铝矾土、石灰石、高铝水泥作为原料制备水泥熟料；中国专利CN106966617A公开了一种贝利特-硫铝酸盐-铁铝酸盐水泥，其也选用铝矾土作为原料制备水泥熟料；中国专利CN105060745A公开了一种烧成贝利特-硫铝酸盐-硫铁铝酸盐一硫硅酸钙水泥熟料的方法，其也选用铝矾土作为原料制备水泥熟料；中国专利CN105314902A公开了一种全部利用工业废渣锻烧贝利特硫铝酸盐水泥熟料的方法，其虽然全部选用工业废渣为原料制备水泥熟料，但还需外掺工业矿物硼砂调节水泥熟料煅烧性能；以上这些煅烧贝利特硫铝酸盐水泥熟料的方法，均使用了至少一种天然矿物或者全部使用工业废渣+工业矿物原料。天然原料的部分取代使工业废渣的利用存在一定限度，目前工业固体废弃物的利用率达到70%～90%，不能完全实现工业固体废弃物100%利用率生产高贝利特硫铝酸盐水泥。

如何发明一种既能减少水泥生产时二氧化碳的排放，又能促进固体废弃物的资源化利用，利用多种固体废弃物协同制备高贝利特硫铝酸盐水泥，能够发挥不同类型原料成分互补的优势，同时拓宽固体废弃物资源化利用途径，兼顾社会效益的一种预制构件用全固废硫铝酸盐水泥熟料及其制备方法是需要解决的问题关键。

发明内容

为了解决现有煅烧贝利特硫铝酸盐水泥熟料的方法，天然原料的部分取代使工业废渣的利用存在一定限度，目前工业固体废弃物的利用率达到70%-90%，不能完全实现工业固体废弃物100%利用率生产高贝利特硫铝酸盐水泥; 无法实现工业废渣的最大化利用，造成生产成本增加，自然资源的浪费等技术问题，本发明提供一种预制构件用全固废硫铝酸盐水泥熟料及其制备方法及其制备方法，来实现既能减少水泥生产时二氧化碳的排放，又能促进固体废弃物的资源化利用，利用多种固体废弃物协同制备高贝利特硫铝酸盐水泥，能够发挥不同类型原料成分互补的优势，同时拓宽固体废弃物资源化利用途径，兼顾社会效益的。

本发明的技术方案是：一种预制构件用全固废硫铝酸盐水泥熟料及其制备方法，包括以下按质量百分比计的原料,硅质原料5%～20%、含SO₃原料5%～12%、铝质原料5%～30%和钙质原料50%～60%。

所述硅质原料包括钼尾矿、金尾矿等尾矿中的至少一种，所述钼尾矿、金尾矿等尾矿中的SiO₂的质量分数≥60.0%。

所述含SO₃原料包括柠檬酸渣、乳酸渣、钛白渣、氟石膏等含SO₃原料中的至少一种。