使用绿泥和玄武岩作混合材料的复合硅酸盐水泥

摘要

本发明属建筑领域，涉及一种建筑材料，使用绿泥和玄武岩作混合材料的复合硅酸盐水泥，是先将绿泥进行脱水干燥到含水率小于1％，将玄武岩尾矿破碎成粒径小于50毫米的碎石，然后将玄武岩碎石、绿泥、石膏、活化剂与水泥熟料混合后送入粉磨设备进行粉磨至比表面积为330m2/kg～350m2/kg，粉磨过程中进行干燥处理使出磨粉料含水率小于0.5％，出磨得到复合硅酸盐水泥。本发明生产工艺简单，以量大易得的玄武岩石场的废弃边角石料、绿泥等工业废弃物为混合材料，成本低，有效地提高复合硅酸盐水泥早期强度和施工性能，节约资源和能源，有利于工业化生产，有利于环境保护和节能减排。

权利要求

1.一种使用绿泥和玄武岩作混合材料的复合硅酸盐水泥，其特征是先将绿泥进行脱水干燥到含水率小于1％，将玄武岩尾矿破碎成粒径小于50毫米的碎石，然后将玄武岩2

碎石、绿泥、石膏、活化剂与水泥熟料混合后送入粉磨设备进行粉磨至比表面积为330m/2

kg～350m/kg，粉磨过程中进行干燥处理使出磨粉料含水率小于0.5％，出磨得到复合硅酸盐水泥，其中以干基计，各组分按重量百分数计分别为：玄武岩碎石5％～35％、水泥熟料

50％～75％、绿泥3％～15％、石膏3％～8％、活化剂0.5％～5％，各种组分重量百分数总和为百分之一百；所述活化剂是有机化合物和无机化合物以任意比例混合的混合物，其中有机化合物包括三乙醇胺、三异丙醇胺、甲酸钠、甲酸钙、乙酸钙、乙酸钠或乙酸钾中的一种或二种以上，无机化合物包括硅酸钠、硅酸钾、硅酸钙、硫酸钠、硫酸钾、硫酸铁、硫酸铵、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铵或氧化钙、活性二氧化硅中的一种或二种以上；

在活化剂中，按重量比计，有机化合物中各组分的使用量为：三乙醇胺或三异丙醇胺 0.02～0.1；

甲酸钠、甲酸钙、乙酸钙、乙酸钠或乙酸钾中的一种或二种以上混合0.2～3.0；

无机化合物中各组分的使用量为：

硅酸钠、硅酸钾、硅酸钙、硫酸钠、硫酸钾、硫酸铁、硫酸铵、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铵或氧化钙中的一种或二种以上混合0.2～3.0；

活性二氧化硅 10.0～100.0。

2.根据权利要求1所述的复合硅酸盐水泥，其特征在于：所述粉磨设备是球磨、立式辊磨、振动磨中的一种或两种结合。

3.根据权利要求1所述的复合硅酸盐水泥，其特征在于：在玄武岩碎石与绿泥混合的同时加入常用混合材，按重量百分比计，常用混合材的加入量为总物料的35％以下；所述常用混合材是指粉煤灰或炉底渣中的一种或混合。

4.根据权利要求1所述的复合硅酸盐水泥，其特征在于：在出磨粉料中加入比表面积

2 2

为400m/kg～450m/kg的粒化高炉矿渣粉，按重量百分比计，粒化高炉矿渣粉的加入量为总物料的20％以下。

说明书

使用绿泥和玄武岩作混合材料的复合硅酸盐水泥

技术领域

[0001] 本发明属建筑领域，涉及一种建筑材料，具体是一种使用绿泥和玄武岩作混合材料的复合硅酸盐水泥。

背景技术

[0002] 复合硅酸盐水泥(代号P·C)是由硅酸盐水泥熟料、两种或两种以上规定的混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料(复合硅酸盐水泥【简称复合水泥】)，水泥中混合材料总掺加量按质量百分比应大于20％，不超过50％。目前复合硅酸盐水泥所用混合材以符合GB203-2008规定的粒化高炉矿渣，符合GB2847-1996规定的火山灰质混合材料和符合GB1596-2005规定的粉煤灰，以及按照GB175-2007附录A新开辟的活性混合材料，如化铁炉渣、精炼铬铁渣等活性混合材料和活性指标不符合标准要求的潜在水硬性或火山灰性的水泥混合材料和石灰石、砂岩，以及按照GB 175-2007附录A新开辟的非活性混合材料，如钛渣等。

[0003] 绿泥是指造纸工艺中苛化工段碱回收后产生的废弃物，如果随意倾倒、堆放或填埋，会对环境造成极大的危害：1、占用大量土地；2、污染空气；3、污染水系等。经检索，掺入绿泥作为复合硅酸盐水泥混合材料还未见有关报道。

发明内容

[0004] 本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种复合硅酸盐水泥，以量大易得的粉煤灰、炉底渣、玄武岩石场的废弃边角石料及绿泥等工业废弃物为主要混合材料，成本低，生产工艺简单，所得的复合硅酸盐水泥可满足GB 175-2007通用硅酸盐水泥标准中复合硅酸盐水泥要求，能大量处理工业废渣，有利于环境保护和节能减排，同时可提高复合硅酸盐水泥早期强度，改善复合硅酸盐水泥的施工性能。

[0005] 本发明所采用的技术方案：

[0006] 一种使用绿泥和玄武岩作混合材料的复合硅酸盐水泥，是先将绿泥进行脱水干燥到含水率小于1％，将玄武岩尾矿破碎成粒径小于50毫米的碎石，然后将玄武岩碎石、2
绿泥、石膏、活化剂与水泥熟料混合后送入粉磨设备进行粉磨至比表面积为330m/kg～
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350m/kg，粉磨过程中进行干燥处理使出磨粉料含水率小于0.5％，出磨得到复合硅酸盐水泥，其中以干基计，各组分按重量百分数计分别为：玄武岩碎石5％～35％、水泥熟料
50％～75％、绿泥3％～15％、石膏3％～8％、活化剂0.5％～5％，各种组分重量百分数总和为百分之一百。

[0007] 所述活化剂是有机化合物和无机化合物的混合物，其中有机化合物包括三乙醇胺、三异丙醇胺、甲酸钠、甲酸钙、乙酸钙、乙酸钠或乙酸钾中的一种或二种以上，无机化合物包括硅酸钠、硅酸钾、硅酸钙、硫酸钠、硫酸钾、硫酸铁、硫酸铵、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铵或氧化钙、活性二氧化硅中的一种或二种以上。

[0008] 在活化剂中，按重量比计，有机化合物中各组分的使用量为：

[0009] 三乙醇胺或三异丙醇胺 0.02～0.1；

[0010] 甲酸钠、甲酸钙、乙酸钙、乙酸钠或乙酸钾中的一种或二种以上混合0.2～3.0；

[0011] 无机化合物中各组分的使用量为：

[0012] 硅酸钠、硅酸钾、硅酸钙、硫酸钠、硫酸钾、硫酸铁、硫酸铵、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铵或氧化钙中的一种或二种以上混合0.2～3.0；

[0013] 活性二氧化硅 10.0～100.0。

[0014] 所述粉磨设备是球磨、立式辊磨、振动磨中的一种或两种结合。

[0015] 本发明中，可以根据需要在玄武岩碎石与绿泥混合的同时加入常用混合材，按重量百分比计，常用混合材的加入量为总物料的35％以下。所述常用混合材是指粉煤灰或炉底渣中的一种或混合。

[0016] 本发明中，可以根据需要在出磨粉料中加入比表面积为400m2/kg～450m2/kg的粒化高炉矿渣粉，按重量百分比计，粒化高炉矿渣粉的加入量为总物料的20％以下。

[0017] 本发明所提供的复合硅酸盐水泥的生产流程是：先将绿泥进行脱水干燥处理到含水率小于1％，将玄武岩边角石料破碎成50毫米以下碎石，再按配方比例将玄武岩碎石、绿泥、石膏、活化剂与水泥熟料混合(根据需要加入常用混合材【粉煤灰和/或炉底渣】)，混2 2
合料进入粉磨系统进行粉磨加工，出磨粉体细度控制在比表面积为330m/kg～350m/kg，在粉磨过程中，采用沸腾炉输送热风对进磨物料进行烘干，为保证出磨水泥质量及仓储和运输正常需保证出磨水泥含水率小于0.5％(优选小于0.3％)，出磨得到复合硅酸盐水泥
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(可以根据需要在出磨粉料中加入比表面积为400m/kg～450m/kg的粒化高炉矿渣粉)。

[0018] 本发明生产工艺简单，以量大易得的玄武岩石场的废弃边角石料、绿泥等工业废弃物为混合材料，成本低，所得复合硅酸盐水泥可满足GB 175-2007通用硅酸盐水泥标准中复合硅酸盐水泥的要求，有效地提高复合硅酸盐水泥早期强度和施工性能，节约资源和能源，有利于工业化生产，能大量处理工业废渣，有利于环境保护和节能减排。

具体实施方式

[0019] 下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

[0020] 实施例一

[0021] 生产P·C32.5R复合硅酸盐水泥

[0022] 玄武岩、粉煤灰、炉底渣、粒化高炉矿渣粉和绿泥的化学成分如表1：

[0023] 表1 各组分的化学成分(质量百分比)

[0024]

[0025] 生产P·C32.5R复合硅酸盐水泥的各组分的配比如表2：

[0026] 表2 单位：kg

[0027]

[0028] 其中活化剂组成如下(按重量计)：

[0029] 三乙醇胺0.05kg、硅酸钠1kg、碳酸钾0.5kg。

[0030] 生产工艺如下：

[0031] 按表2配比，先将绿泥进行脱水干燥至含水率小于1％，备用，再将玄武岩破碎成50毫米以下碎石，备用。将玄武岩碎石(50毫米以下)与绿泥(已干燥)、粉煤灰、石膏、
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水泥熟料、活化剂混合后进入球磨系统进行粉磨加工，出磨粉料控制在比表面积为330m/
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kg到350m/kg，在粉磨过程中，采用沸腾炉输送热风对进磨物料进行烘干，同时为保证出磨水泥质量及仓储和运输正常需保证出磨粉料含水率小于0.3％，出磨得到复合硅酸盐水泥P·C 32.5R。

[0032] 实施例二

[0033] 玄武岩、粉煤灰、炉底渣、粒化高炉矿渣粉和绿泥的化学组成、活化剂组成、生产工艺同实施例一。

[0034] 生产P·C32.5R复合硅酸盐水泥的各组分的配比如表3：

[0035] 表3 单位：kg

[0036]

[0037] 实施例三

[0038] 玄武岩、粉煤灰、炉底渣、粒化高炉矿渣粉和绿泥的化学组成、生产工艺同实施例一。

[0039] 活化剂组成如下(按重量计)：

[0040] 三异丙醇胺0.05kg、硅酸钠1kg、活性二氧化硅10kg。

[0041] 生产P·C32.5R复合硅酸盐水泥的各组分的配比如表4：

[0042] 表4 单位：kg

[0043]

[0044] 实施例四

[0045] 玄武岩、粉煤灰、炉底渣、粒化高炉矿渣粉和绿泥的化学组成同实施例一。活化剂组成同实施例三。

[0046] 生产P·C32.5R复合硅酸盐水泥的各组分的配比如表5：

[0047] 表5 单位：kg

[0048]

[0049] 生产工艺如下：

[0050] 按表5配比，先将绿泥进行脱水干燥至含水率小于1％，备用，再将玄武岩破碎成50毫米以下碎石，备用。将玄武岩碎石(50毫米以下)与绿泥(已干燥)、石膏、水泥熟料、活化剂混合后进入球磨系统进行粉磨加工，出磨粉料控制在比表面积为330m2/kg到350m2/kg，在粉磨过程中，采用沸腾炉输送热风对进磨物料进行烘干，同时为保证出磨水泥质量及仓储和运输正常需保证出磨粉料含水率小于0.3％，出磨后经混料机加入S95粒化高炉矿渣粉(比表面积为400m2/kg到450m2/kg)，得到复合硅酸盐水泥P·C 32.5R。

[0051] 实施例五

[0052] 生产P·C42.5R复合硅酸盐水泥

[0053] 玄武岩、粉煤灰、炉底渣、粒化高炉矿渣粉和绿泥、水泥熟料的化学成分如表6：

[0054] 表6 各组分的化学成分(质量百分比)

[0055]

[0056] 活化剂组成如下(按重量计)：

[0057] 三乙醇胺0.05kg、甲酸钙0.5kg、硅酸钠1kg。

[0058] 生产P·C42.5R复合硅酸盐水泥的各组分的配比如表7：

[0059] 表7 单位：kg

[0060]

[0061] 生产工艺同实施例四。

[0062] 实施例六

[0063] 玄武岩、粉煤灰、炉底渣、粒化高炉矿渣粉和绿泥的化学组成、活化剂组成、生产工艺同实施例五。

[0064] 生产P·C42.5R复合硅酸盐水泥的各组分的配比如表8：

[0065] 表8 单位：kg

[0066]

[0067] 实施例七

[0068] 玄武岩、粉煤灰、炉底渣、粒化高炉矿渣粉和绿泥的化学组成、活化剂组成、生产工艺同实施例五。

[0069] 生产P·C42.5R复合硅酸盐水泥的各组分的配比如表9：

[0070] 表9 单位：kg

[0071]

[0072] 实施例八

[0073] 玄武岩、粉煤灰、炉底渣、粒化高炉矿渣粉和绿泥的化学组成、活化剂组成、生产工艺同实施例五。

[0074] 生产P·C42.5R复合硅酸盐水泥的各组分的配比如表10：

[0075] 表10 单位：kg

[0076]

[0077] 检测：

[0078] 用本发明实施例所制备的复合硅酸盐水泥，按照GB/T17671-1999的标准进行检测，各种性能如表11。

[0079] 表11

[0080]