[發(fā)明專利]水泥熟料、水泥組合物、水泥熟料的制造方法和含堿成份的廢棄物的處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 01800305.2
• 申請日: 2001-02-07
• 公開（公告）號: CN1362939A
• 公開（公告）日: 2002-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 五十畑達(dá)夫;秋山達(dá)志;狩野和弘
• 申請（專利權(quán)）人: 住友大阪水泥股份有限公司
• 主分類號: C04B7/02
• 分類號: C04B7/02;C04B28/04;C04B7/24
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 陳昕

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明主要涉及水泥熟料及其制造方法，還涉及含有該水泥熟料的水泥組合物，進(jìn)一步涉及將含堿成份的廢棄物作為水泥原料進(jìn)行處理的方法。

背景技術(shù)

近年來，從所謂地球環(huán)保的觀點來看，廢棄物的再循環(huán)成為無論政府還是工業(yè)界的重要課題。其中，通過利用粉煤灰和高爐爐渣作為混合水泥和利用各種廢棄物作為水泥原料，積極促進(jìn)了水泥工業(yè)的廢棄物再循環(huán)，并且在今后更加期待著在廢棄物的再循環(huán)中起到重要的作用。

最近，正在進(jìn)行從例如以城市垃圾為代表的將含氯廢棄物作為特殊水泥原料利用的“環(huán)保水泥”“ecocement”的研究，和要構(gòu)筑只采用可再循環(huán)的材料作為水泥原料制造混凝土、并在使用后作為水泥原料再使用的循環(huán)體系這樣“完全再循環(huán)混凝土”的研究等。

但是，在日本國內(nèi)，現(xiàn)狀是統(tǒng)計去年內(nèi)產(chǎn)生的2500萬噸所謂“混凝土廢材”，其中，1000萬噸用作路基材料，而剩余的1500萬噸被廢棄處理了。作為日本國建設(shè)省的綜合技術(shù)開發(fā)項目“抑制建設(shè)副產(chǎn)物的產(chǎn)生和開發(fā)再生利用技術(shù)”(1993～1994)的一部分，對于“開發(fā)再生混凝土的利用技術(shù)”實施共同的研究，實際上向循環(huán)的行動正在繼續(xù)，但是對于混凝土廢材作為再生骨材的再利用仍然存在著許多問題。

存在的一個問題是，在用于制造優(yōu)良的再生骨材的再生過程中，從骨材表面摩擦去除的微粉的再利用。作為微粉再利用的方法，在考慮在水泥原料中利用時，微粉中所含的堿成份會降低水泥的流動性，并伴隨著堿量的JIS規(guī)定值在0.75％以下，因此，難以進(jìn)行作為水泥原料的再利用。

而且，在玻璃廢材和建設(shè)工程中使用的膨潤土的污泥塊等也存在將其作為水泥原料時堿成份含量大這樣的問題。玻璃廢材雖然經(jīng)粉碎構(gòu)成作為碎玻璃再利用的體系，但是，與有色玻璃有關(guān)的再利用受到限制，因此正在尋找作為水泥原料的再利用。但是，這些廢棄物與上述再生骨材制造時產(chǎn)生的微粉的處理同樣堿含量也高，因此，作為水泥原料再利用的途徑狹窄。

發(fā)明簡述

本發(fā)明的課題是在水泥中加入堿成份時，達(dá)到促進(jìn)主要是由C₂S形成的斜硅灰石等的水和，并進(jìn)一步抑制流動性的降低，由此以達(dá)到將含有堿成份的廢棄物作為水泥原料有效地再利用的目的。

在考慮將上述含堿成份的廢棄物作為水泥原料利用時，(1)在使用水泥制成灰漿和混凝土?xí)r，不使用反應(yīng)性骨材，(2)在對于水泥中的堿量符合緩和規(guī)格值等的條件時，仍具有可作為水泥原料再利用的可能性。特別是，通過在大多生成斜硅灰石的水泥原料中加入該含堿成份的廢棄物，提高燒結(jié)時堿在斜硅灰石中的固溶量，從而提高水和反應(yīng)性低的斜硅灰石的水和反應(yīng)性，這種方法提高了水泥中長期的強度顯示性，可被認(rèn)為是合理的解決方法。

但是，如果增加通常的斜硅灰石系水泥中的堿量，在由堿向斜硅灰石中固溶產(chǎn)生促進(jìn)水和這一正面效果的同時，還發(fā)生了堿還向水和反應(yīng)性高的鋁酸鈣相固溶，進(jìn)一步增加了鋁酸鈣相的水和反應(yīng)性。這樣就產(chǎn)生了水泥漿、灰漿和混凝土等流動性降低這一利用上的新問題。

本發(fā)明者們對上述課題進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過使水泥熟料中的Al₂O₃/Fe₂O₃重量比、堿量和斜硅灰石量的比例以及堿中Na₂O和K₂O的比例在給定的范圍內(nèi)，可提高斜硅灰石的水和反應(yīng)性，并抑制流動性的降低，從而完成本發(fā)明。

即，本發(fā)明的方案是水泥熟料，其特征在于以Al₂O₃/Fe₂O₃重量比(以下記為IM)為0.05～0.62的比例含有Al₂O₃和Fe₂O₃，還含有堿量Y(重量％)和C₂S量X(重量％)，其比例為

0.0025X+0.1≤Y≤0.01X+0.8。

對于堿量Y和C₂S量X，以百分?jǐn)?shù)(％)表示相對于水泥熟料全部重量的堿和C₂S的各自重量。