[發明專利]一種綜合利用造紙白泥、鋁礬土和脫硫石膏制備硫鋁酸鹽水泥熟料的方法

無效

• 申請號: 201410216591.6
• 申請日: 2014-05-22
• 公開（公告）號: CN103979810A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 徐玲琳;楊曉杰;于龍;吳凱;李楠
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: C04B7/32
• 分類號: C04B7/32;C04B7/36
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 張磊

技術領域

本發明是采用造紙工業苛化過程中分離出來的白泥（造紙白泥），低品位的鋁礬土以及燃煤電廠排放的二氧化硫采用脫硫凈化工藝技術處理所得的脫硫石膏制造新型的硫鋁酸鹽水泥熟料。本發明屬于新材料技術、環保技術領域。

背景技術

與傳統的硅酸鹽水泥相比，硫鋁酸鈣-貝利特水泥具有早強、高強、低堿度、低徐變、抗凍融、抗滲、耐腐蝕等特點，廣泛應用于高標號混凝土結構工程、冬季施工工程、水泥制品、GRC制品及各種特殊工程上，受到工程界的廣泛重視，應用前景良好。目前市售硫鋁酸鹽-貝利特水泥主要以石灰石、鋁土礦、天然二水石膏為原料，所用原料均為不可再生能源，隨著人們對資源能源的有效利用和環境問題的愈發關注和重視，以及可持續發展戰略的逐步實施，尋求天然資源的替代品成為當前建材行業發展的必然趨勢。

現今，一個中小規模的造紙廠每年產生的造紙白泥至少有10～15萬噸。伴隨著我國制漿造紙企業新建的堿回收系統數量增多、規模擴大，產生的苛化白泥將大幅增加并積累，全部廠外排放會造成嚴重的環境污染?？v觀近年來國內外自泥綜合利用研究與開發情況，制漿造紙自泥的綜合利用還存在各種技術障礙或者受制于經濟效益難以推廣，在苛化白泥綜合利用中面臨的許多問題沒有得到有效解決。目前，絕大多數企業將苛化白泥擇地堆放或填埋，既占用了大量土地，又因填埋過程中由于壓實、降雨和微生物分解等原因，產生的高濃度滲濾液和殘留堿的溶解從而造成地下水污染。造紙白泥的主要成分為CaCO₃，屬CaO-SiO₂-Al₂O₃體系，與常用膠凝材料的組分相近，所以造紙白泥實際在建材領域具有一定的資源可利用性。

我國煙氣脫硫技術的主要有濕法脫硫工藝、干法脫硫和半干法脫硫等，其中，濕法脫硫工藝的應用比例高達85%。但是，這種石灰石－石膏法濕法脫硫工藝產生的后果就是脫硫石膏（CaSO₄·2H₂O）大量堆放、分解造成二次污染，對氣候、土壤、植物和人類健康帶來危害。另外，許多化工企業生產過程中的副產石膏早已積弊為患。

本發明綜合利用了造紙白泥及脫硫石膏這兩種工業固體廢棄物，另外摻加一定量的低品位鋁礬土作為主要原料，生產一種新型的以硫鋁酸鈣和貝利特為主的熟料，可以替代普通硫鋁酸鹽水泥的熟料。該發明首先減輕了造紙白泥以及脫硫石膏等由于未被利用對環境造成的嚴重負擔，以及處理費用；所述的含硫水泥熟料的燒成溫度在1200～1300℃之間，燒成溫度低于普通硅酸鹽水泥熟料的燒成溫度（1450℃左右）；在充分利用廢棄物的同時，可提高水泥產量、降低生產成本，并有效減輕了能源的消耗以及緩解了不可再生資源的緊張局勢，具有良好的經濟效益與社會效益。

發明內容

本發明的目的在于提供一種綜合利用造紙白泥、鋁礬土和脫硫石膏制備硫鋁酸鹽水泥熟料的方法。

本發明提出的綜合利用造紙白泥、鋁礬土和脫硫石膏制備硫鋁酸鹽水泥熟料的方法，具體步驟如下：采用造紙白泥、鋁礬土和脫硫石膏為原料，在電爐中以20～30℃/min升溫速度至1200-1300℃，保溫1.5-2.5h，取出急冷至室溫；將熟料粉磨細至400m²/kg，即得所需產品；所述的硫鋁酸鹽生料的配方為：造紙白泥40wt%-50wt%、鋁礬土35wt%-45wt%、其余為脫硫石膏，其總重量滿足100%。

本發明中，造紙白泥、鋁礬土和脫硫石膏為原料在使用前進行預處理，即將所用造紙白泥、鋁礬土和脫硫石膏在105℃下烘干，混合并粉磨至比表面積為400?kg/m²，并控制0.08mm的篩余量小于8%，0.02mm的篩余量小于1%，陳化24?h，添加適量水，壓制成φ30?mm×5?mm的圓形試餅制成試樣。

本發明所得產品的檢測及試驗方法：

1.???????游離氧化鈣測定按GB?176《水泥化學分析方法》進行；

2.???????比表面積?按GB/T?8074《水泥比表面積測定法(勃氏法)》進行；

3.???????水泥膠砂流動度按GB/T?2419?方法進行測定；

4.???????凝結時間按GB/T?1346《水泥標準稠度用水量、凝結時間、安定性檢驗方法》進行，但作如下補充和規定：試件在濕氣養護箱中養護至加水后15min時進行初凝時間的第一次測定（或按協商的初凝時間提前10min測定），臨近初凝時，測定的時間間隔不大于5?min；臨近終凝時，測定的時間間隔不大于15min；