[发明专利]炼轧污泥矿渣硅酸盐黑水泥的生产方法

说明书

本发明涉及炼轧污泥矿渣硅酸盐黑水泥的生产方法，更具体地说是利用转炉炼钢污泥或冷轧污泥经高温煅烧作水泥着色剂和增强剂，生产一种成本低，颜色稳定、色光极佳的黑水泥。

在本发明前，生产黑水泥一般采用在白水泥或普通灰色水泥的基础上加入颜料共同粉磨而成的方法。如上海水泥厂1987年申请的中国发明专利，申请号为87100041的“彩色矿渣硅酸盐水泥”，其黑水泥的生产方法也是以矿渣、水泥熟料加高色素碳黑或铁黑颜料按一定比例混磨而成。采用加入颜料的方法生产黑水泥主要缺点是颜料对水泥强度的发展有较大的影响，且水泥的成本太高，增加饰面工程和彩色水泥制品的造价。

本发明的目的在于避免上述现有技术的不足，并提出一种能综合利用冶金“三废”资源-价廉量大的转炉炼钢污泥或冷轧污泥作为生产黑水泥着色剂和增强剂的途径。

本发明的另一目的在于提供一种生产成本低的炼轧污泥矿渣硅酸盐黑水泥的生产方法。

本发明的目的可以通过以下措施来实现：建立一种新的炼轧污泥矿渣硅酸盐黑水泥的生产方法，其特征在于将原料按重量配比为：经高温煅烧的转炉炼钢污泥或冷轧污泥20～12%、硅酸盐水泥熟料37～80%、高炉水渣39～5%、石膏4～3%的四种原料混合，经一次性粉磨而制成。

本发明中转炉炼钢污泥是转炉炼钢厂采用未燃法炼钢时，烟尘经文氏除尘器收集得到的以Fe₃O₄、α-Fe₂O₃和FeO为主要成分的黑色泥状产物。其量约占钢产量的1%，系工业的“三废”产物。冷轧污泥是冷轧薄钢板厂在生产过程中排放出的酸洗钢板废液，经除油、曝气，生石灰中和、沉淀、压滤后的泥状“三废”产物。

本发明所用的经高温煅烧的转炉炼钢污泥或冷轧污泥，其特征在于高温煅烧的工艺是将收集的转炉炼钢污泥或冷轧污泥装于容器内盖严，放入加热炉中加热，进行热化学反应，出炉后将容器保持密闭置于空气中冷却至室温。

本发明中高温煅烧转炉炼钢污泥或冷轧污泥的温度为700～850℃，在炉内进行热化学反应时间为不少于3小时，不含3小时。

本发明经高温煅烧的转炉炼钢污泥或冷轧污泥为亮黑色块状物质，其物相组成中含有Fe₃O₄（立方晶系）75～92%、α-F₂O₃（三方晶系）18%。

本发明所用的硅酸盐水泥熟料的标号应在500号以上。

本发明所用的高炉水渣应符合中华人民共和国国标GB203-78，《用于水泥中粒化高炉矿渣》的要求，经烘（晒）干即可使用。

本发明所用的天然石膏应符合国家标准GB-84，《用于水泥中的石膏和硬石膏》的规定。

本发明的生产方法，用其工艺流程进一步说明。

将收集的转炉炼钢污泥或冷轧污泥装入容器内，用盖子盖严，放入炉内，在700～850℃条件下煅烧不少于3小时出炉，让容器保持密闭置于空气中冷却至室温，即得亮黑色的高温煅烧的转炉炼钢污泥或冷轧污泥。按重量称取20～12%经高温煅烧的转炉炼钢污泥或冷轧污泥、37～80%硅酸盐水泥熟料、39～5%的高炉水渣、4～3%石膏，送入搅拌机内混匀、用提升机运到贮料仓，经喂料机喂入球磨机粉磨、当细度达到用0.080毫米方孔筛筛余量≤6%时，装包运入成品库。

下面结合实施例对本发明作进一步详述：

实施例一：

将收集的转炉炼钢污泥装入坩锅，装满，用2毫米的钢板当盖子，盖严，放入RJX-5-13型高温箱式电阻炉内。在700℃温度下煅烧7小时出炉后，立即用水玻璃拌制的耐火泥将盖沿的排气缝封闭，坩锅置空气中冷却至室温，即生产出了物相组成中含Fe₂O₄80%的亮黑色块状高温煅烧转炉炼钢污泥。

实施例二：

将盛满冷轧污泥的铁桶盖严，推入RT₂-85-12型台车式高温箱式电阻炉中，在850℃温度下煅烧3.5小时，出炉后保持密闭状态置空气中冷却至室温。即可得到物相组成中含Fe₃O₄为92%的亮黑色高温煅烧冷轧污泥。

实施例三：

用本发明方法生产325号转炉炼钢污泥矿渣硅酸盐黑水泥实例：