[发明专利]一种铝酸盐水泥及其制备方法

摘要

本发明涉及粉煤灰回收领域，具体地，涉及一种铝酸盐水泥及其制备方法。该铝酸盐水泥的制备方法包括：(1)将粉煤灰采用本发明的方式中的一种进行处理，得到含铝盐粗液：(2)将任选除铁后的含铝盐粗液和钙源进行混合并浓缩结晶，得到铝钙混合结晶；(3)对所述铝钙混合结晶进行焙烧，从而得到铝酸盐水泥。本发明的方法通过将煤粉灰进行上述处理从而能够直接制备得到铝酸盐水泥，既实现了粉煤灰的资源化利用，又提供了一种铝酸盐水泥制备新途径且降低了其制备成本；而且本发明的方法能够根据需要生产多种品级的铝酸盐水泥。

主权项

1.一种铝酸盐水泥的制备方法，其特征在于，该方法包括：

(1)将粉煤灰采用以下方式中的一种进行处理，得到含铝盐粗液：

方式a：将粉煤灰进行酸浸，得到含铝盐粗液；

方式b：将粉煤灰与浓硫酸和/或浓硝酸进行接触反应，并固液分离，所得固相进行焙烧后水浸，得到含铝盐粗液；

方式c：将粉煤灰与硫酸盐类化合物进行混合并焙烧，将焙烧后的产物进行水浸或酸浸，得到含铝盐粗液；其中，所述硫酸盐类化合物为硫酸铵、硫酸钠和硫酸钾中的一种或多种；

(2)将任选除铁后的含铝盐粗液和钙源进行混合并浓缩结晶，得到铝钙混合结晶；

(3)对所述铝钙混合结晶进行焙烧，从而得到铝酸盐水泥。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)中，方式a：

酸浸采用的酸的用量和粉煤灰中的氧化铝的含量的摩尔比为0.5‑10：1，优选为0.75‑6：1；

优选地，该酸为盐酸、硫酸和硝酸中的一种或多种；

优选地，该酸以溶液的形式提供，该酸溶液为10‑37重量％的盐酸水溶液、20‑80重量％的硫酸水溶液和10‑50重量％的硝酸水溶液中的一种或多种；

优选地，所述酸浸的条件包括：温度为100℃以上，优选为100‑300℃；时间为30min以上，优选为30‑300min；绝对压力为0.1MPa以上，优选为0.1‑3MPa。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)中，方式b：

浓硫酸和/或浓硝酸的用量使得酸与粉煤灰中的氧化铝的含量的摩尔比为1‑30：1，优选为5‑15：1；

优选地，所述浓硫酸的浓度为90重量％以上，所述浓硝酸的浓度为85重量％以上；

优选地，所述接触反应的条件包括：温度为100‑300℃，时间为50‑200min；

优选地，焙烧的条件包括：温度为120‑400℃，时间为30‑300min。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)中，方式c：

硫酸盐类化合物的用量和粉煤灰中的氧化铝的含量的摩尔比为2‑12：1，优选为3‑8：1；

优选地，焙烧的条件包括：温度为200‑850℃，时间为0.1‑8h；

优选地，粉煤灰与硫酸盐类化合物的混合还引入有酸溶液，该酸溶液为20‑37重量％的盐酸水溶液、70‑90重量％的硫酸水溶液和30‑60重量％的硝酸水溶液中的一种或多种。

5.根据权利要求1‑4中任意一项所述的方法，其中，步骤(2)中，含铝盐粗液和钙源的用量使得混合所得的混合物中以氧化铝计的铝元素和以氧化钙计的钙元素的重量比为1‑5：1。

6.根据权利要求1‑5中任意一项所述的方法，其中，步骤(2)中，所述钙源为碳酸钙、氢氧化钙、氧化钙、氯化钙和硫酸钙中的一种或多种。

7.根据权利要求1‑4中任意一项所述的方法，其中，步骤(2)中，浓缩结晶的条件包括：温度为40‑100℃，表压为‑0.1MPa至‑0.01MPa。

8.根据权利要求1‑4中任意一项所述的方法，其中，步骤(3)中，焙烧的条件包括：温度为1200‑1500℃，时间为0.5‑5h。

9.根据权利要求1‑7中任意一项所述的方法，其中，所述粉煤灰中，以氧化钙计的钙元素的含量为0.5‑20重量％，以氧化铝计的铝元素的含量为20‑60重量％。

10.由权利要求1‑9中任意一项所述的方法制得的铝酸盐水泥。