[發明專利]鋁酸鹽水泥的制備方法

有效

• 申請號: 201210482885.4
• 申請日: 2012-11-23
• 公開（公告）號: CN102923976A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 青光紅;陳濤;吳勝利;袁兵;卓勝;鄭德明
• 申請（專利權）人: 攀枝花鋼城集團有限公司
• 主分類號: C04B7/147
• 分類號: C04B7/147
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所 51124
• 代理人: 梁鑫;高蕓

技術領域

本發明屬于水泥生產領域，具體涉及一種鋁酸鹽水泥的制備方法。

背景技術

鋁酸鹽水泥是繼硅的鹽水泥系列產品之后的第二系列產品。根據國家標準GB201-1981的規定：凡以適當成分的成料，燒至完全或部分熔融，所得以鋁酸鈣為主要成分的鋁酸水泥熟料，磨細制成的水硬性膠凝材料，統稱為鋁酸鹽水泥。

其最早于1865年后期在法國出現，主要由氧化鋁和石灰經熔融后破碎制成鋁酸鈣水泥，19世紀末期英國首先發布了“石灰石-礬土”水泥的專利，1913年法國的拉法基公司首次進行水泥的商業性生產，其生產方法為熔融法。國內以石灰石和礬土為原料，由于礬土中二氧化硅和氧化鐵含量均低，因此，國內一般采用燒結法在回轉窯中進行燒結生產。

無論是熔融法還是燒結法，其主要礦相組成為鋁酸一鈣、二鋁酸一鈣、七鋁酸十二鈣、硅鋁酸二鈣和六鋁酸一鈣；還會有少量的硅酸二鈣及鈣鋁黃長石等。鋁酸鹽水泥適用于軍事工程、緊急搶修工程、冬季施工以及要求較強的特殊工程；此外，鋁酸鹽水泥常作為鋼包澆注料的結合劑，而澆注料中會添加預先合成的鎂鋁尖晶石(MgO.Al2O3)以提高鋼包澆注料的抗熱震性和抗侵蝕性，這是由于鎂鋁尖晶石具有熔點高(2135℃)，常溫、高溫強度高，熱膨脹系數低，導熱性好等特點；但鎂鋁尖晶石的生產成本較高，限制了它的應用，如果鋁酸鹽水泥本身就含有此種物相，相比傳統鋁酸鹽水泥性能將會有很大提高。

近年來國內外已有關于含鎂鋁尖晶石的鋁酸鹽水泥的相關研究，如《新型含鎂鋁尖晶石的鋁酸鹽水泥的研究》（西安建筑科技大學學報：自然科學版學報，2005年第3期）；以及《含鎂鋁尖晶石的鋁酸鹽水泥的制備與應用》（參見耐火材料，2007年01期）。但是上述報道中均是以白云石和鎂砂為主要原料，且采用燒結法其成本投入較大。

另外，我國攀枝花地區采用熔融還原法制取硅鈦鐵合金的冶煉過程中，除獲得相應目標鐵合金外，還會產生大量的尾渣，從資源綜合利用的角度出發，利用廢棄物進行鋁酸鹽水泥的生產對環境保護具有重大意義。

發明內容

本發明提供一種鋁酸鹽水泥的生產方法，該方法以熔融還原法制取硅鈦鐵合金中產生的鋁熔渣為原料，所得產品符合GB201-2000的要求，且所得鋁酸鹽水泥中含鎂鋁尖晶石。

本發明的技術方案為：

本發明提供了一種鋁酸鹽水泥的制備方法，具體為：以石灰質材料、鋁熔渣、含鋁材料為原料，通過熔融、冷卻制得熟料，熟料經破碎并粉磨至比表面積大于300m²/kg即得鋁酸鹽水泥；其中，鋁熔渣、石灰質材料、含鋁材料的重量配比為：100︰5～40︰5～50；所述鋁熔渣為采用熔融還原法制取硅鈦鐵合金過程中產生的渣。

優選的，上述鋁熔渣的成分滿足：Al₂O₃?50～60wt%，CaO?15～30wt%，SiO₂?1～7wt%，MgO?3～10wt%，TiO₂含量低于3wt%。

優選的，所述石灰質材料為石灰石或活性石灰。

所述含鋁材料為鋁礬土或鐵礬土。

其中，鋁酸鹽水泥的比表面積通過BET方法測得。

所述冷卻方式為緩冷、淬冷或水冷。

優選的，上述熔融在1300-1600℃下進行。

本發明還提供了熔融還原法制取硅鈦鐵合金中產生的鋁熔渣在制備鋁酸鹽水泥中的用途。

本發明的有益效果：

本發明利用熔融還原法制取硅鈦鐵合金中產生的鋁熔廢渣來生產鋁酸鹽水泥，所得產品符合GB201-2000的要求，且所得鋁酸鹽水泥中含鎂鋁尖晶石。以熔融還原法制取硅鈦鐵合金中產生的鋁熔廢渣為原料，從而實現鋁熔渣綜合資源化和無害化處理，具有良好的環保效應，符合國家循環經濟的產業政策。

具體實施方式

本發明提供了一種鋁酸鹽水泥的制備方法，具體為：以石灰質材料、鋁熔渣、含鋁材料為原料，熔融后冷卻制得熟料，熟料經破碎并粉磨至比表面積大于300m²/kg即得鋁酸鹽水泥；其中，鋁熔渣、石灰質材料、含鋁材料的重量配比為：100：5～40：5～50；所述鋁熔渣為采用熔融還原法制取硅鈦鐵合金過程中產生的渣；其中，鋁酸鹽水泥的比表面積通過BET方法測得。