[發(fā)明專利]一種多用途高鈣膨脹熟料及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410147273.9
• 申請(qǐng)日: 2014-04-14
• 公開（公告）號(hào): CN103951302A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李乃珍;謝敬坦;王保全;蔣玉昆;張志征
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 石家莊市功能建材有限公司
• 主分類號(hào): C04B22/06
• 分類號(hào): C04B22/06;C04B22/14
• 代理公司: 石家莊新世紀(jì)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 13100
• 代理人: 董金國(guó);徐瑞豐

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種膨脹熟料，具體涉及一種多用途高鈣膨脹熟料及其制備方法。

背景技術(shù)

高鈣膨脹熟料是一種無(wú)機(jī)材料，按其礦物組成與用途，目前多采用兩個(gè)途徑進(jìn)行生產(chǎn)。其中一個(gè)途徑是生產(chǎn)專門用于制造無(wú)聲破碎劑的熟料，要求具有高膨脹應(yīng)力，所含礦物包括fCaO、C₃S、C₄AF、C₃A，所用生料一般為石灰石、鐵礦石、粘土。另一個(gè)途徑是生產(chǎn)專門用于制造混凝土膨脹劑的熟料，膨脹應(yīng)力顯著降低，所含礦物包括fCaO、C₂S、C₂F、C₄A_3????????????????????????????????????????????????、fCaSO4，所用生料為石灰石、鋁礬土、石膏。目前高鈣膨脹熟料存在以下方面的不足，產(chǎn)品化學(xué)成分波動(dòng)大，資源浪費(fèi)，用途單一，無(wú)法同時(shí)滿足用于制備無(wú)聲破碎劑和制造混凝土膨脹劑，并且質(zhì)量穩(wěn)定性差，貯存期間易風(fēng)化變質(zhì)，難以定型與商品化。

由于高效無(wú)聲破碎劑屬高能材料，在一定程度上可取代炸藥，用于貴重石材開采、城市拆遷與混凝土構(gòu)筑物拆除，安全環(huán)保。大體積、大面積、大長(zhǎng)度的混凝土工程防裂、抗?jié)B要求很高，需要制造高性能的混凝土膨脹劑，以提高混凝土收縮的補(bǔ)償效率。國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)對(duì)制造上述兩類產(chǎn)品所需熟料的需求呈快速上升之勢(shì)，國(guó)內(nèi)外年用量約150—200萬(wàn)噸，但是，目前的材料狀態(tài)與實(shí)際需求不相適應(yīng)。迫切需要發(fā)明一種高鈣膨脹熟料，可以同時(shí)滿足上述兩方面的制造需求，避免或消除原本的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一在于提供一種多用途的、性能穩(wěn)定的高鈣膨脹熟料，本發(fā)明的目的之二在于提供上述高鈣膨脹熟料的制備方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為：

一種多用途高鈣膨脹熟料，其包括以下重量百分比礦物含量：fCaO?75-84%，C₃S?8—12％和C₄AF?8—13％。

進(jìn)一步的，其中C₃A的含量為0。

進(jìn)一步的，所述熟料的結(jié)粒狀態(tài)直徑為5—20mm，立升重1400±50g/L。

一種上述多用途膨脹熟料的制備方法，其包括制備高鈣膨脹生料，將生料進(jìn)行煅燒，其中生料的組分為石灰石和鐵粉。

進(jìn)一步的，所述生料由以下質(zhì)量百分比的組分組成：石灰石95—98％，鐵粉2—5％，其中石灰石中CaO≥54%，鐵粉中Fe₂O₃≥70%。

進(jìn)一步的，所述生料中Al₂O₃?與Fe₂O₃的質(zhì)量比值≦0.64。

進(jìn)一步的，所述煅燒溫度為1400-1440℃。

進(jìn)一步的，所述煅燒在回轉(zhuǎn)窯、立窯或隧道窯中進(jìn)行。

進(jìn)一步的，所述煅燒中所采用的煤為煙煤，其中灰分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)≤10％、揮發(fā)分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為30—35％。

本發(fā)明取得的有益效果為：

1、本發(fā)明提供的高鈣膨脹熟料可以用于制造高等級(jí)無(wú)聲破碎劑。除能生產(chǎn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)型號(hào)的產(chǎn)品外，還能生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)以外的高熱、高寒地區(qū)用超Ⅰ型、超Ⅲ型產(chǎn)品；擴(kuò)大了產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域。

2、本發(fā)明提供的高鈣膨脹熟料可以用于制造全補(bǔ)償型混凝土膨脹劑，有效補(bǔ)償混凝土收縮，而生產(chǎn)成功完全補(bǔ)償收縮的混凝土膨脹劑。

3、實(shí)現(xiàn)了高鈣膨脹熟料的定型化、規(guī)?；?、商品化生產(chǎn)，避免和減輕了原來(lái)利用兩個(gè)途徑生產(chǎn)時(shí)用途單一、浪費(fèi)資源、工藝落后、不利于環(huán)境保護(hù)的缺陷。

4、避免和減輕了原來(lái)利用兩個(gè)途徑生產(chǎn)時(shí)容易造成產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)、風(fēng)化變質(zhì)的狀況。

具體實(shí)施方式

本申請(qǐng)的發(fā)明人經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)和創(chuàng)造性的勞動(dòng)，成功研制出了可以用于多種用途的高鈣膨脹熟及其制備方法。

高鈣膨脹熟料應(yīng)用于其他產(chǎn)品的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理是，將熟料與輔助原料制造成粉狀產(chǎn)品，與水拌合，fCaO水化成Ca(OH)₂，并強(qiáng)烈放熱、產(chǎn)生體積膨脹。膨脹的大小與fCaO的絕對(duì)含量成正比關(guān)系。當(dāng)f-CaO≥75%時(shí)，這種膨脹形成的壓應(yīng)力足夠大，可以破碎巖石、混凝土構(gòu)筑物，而生產(chǎn)成功多種型號(hào)的高效無(wú)聲破碎劑。當(dāng)適當(dāng)減少熟料用量、調(diào)節(jié)降低f-CaO絕對(duì)含量時(shí)，這種膨脹可以控制至適宜范圍，有效補(bǔ)償混凝土收縮，而生產(chǎn)成功完全補(bǔ)償收縮的混凝土膨脹劑。