[發明專利]一種改善石材廢料水泥混合材顆粒級配的粉磨工藝及制備的石材廢料水泥

有效

• 申請號: 201510905698.6
• 申請日: 2015-12-09
• 公開（公告）號: CN105366972A
• 公開（公告）日: 2016-03-02
• 發明（設計）人: 黃修林;卞周宏;黃紹龍;彭波;金帆
• 申請（專利權）人: 湖北大學
• 主分類號: C04B18/12
• 分類號: C04B18/12;C04B28/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮

技術領域

本發明屬于固廢綜合利用領域，具體涉及一種改善石材廢料水泥混合材顆粒級配的粉磨 工藝及制備的石材廢料水泥。

背景技術

隨著能源形勢越來越嚴峻，工業固體廢棄物不斷增加，環境保護和生態可持續發展成為 亟待解決的問題。石粉是石材廠在石材鋸片、切削、磨片等加工工藝中產生的粉料，其粉料 顆粒尺寸分布不均勻，回收利用率極低，大部分堆放未處理，對周邊大氣、土壤等環境產生 污染，造成大量資源浪費，制約循環可持續經濟發展。而石粉的化學成分與工業粉煤灰類似， 二氧化硅、氧化鋁占到80-98％，為其替代傳統礦物摻和料或混合材提供了可能性。

近些年，大理石、石灰巖、花崗巖等石粉作為填料應用到了顏料和造紙工業中，也作為 混合材或礦物摻和料應用到了混凝土制品中。在石粉粉磨過程中，物料由大變小、由粗變細， 隨著比表面積增大和Si-O、Al-O化學鍵斷裂，粉磨到一定程度后會出現小顆粒結團甚至糊 球、糊磨的現象。石粉本身的粒度大小、易磨性、水分及溫度的差異導致顆粒粒度分布呈現 雙峰狀，顆粒相對細的越來越細，而顆粒相對粗的卻沒有達到粒度要求。若不繼續粉磨，石 粉的粒度沒有達到質量標準，若繼續粉磨則很容易造成石粉的過粉磨，導致能源浪費和生產 成本提高，也會影響水泥、混凝土性能。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明提出了一種改善石材廢料水泥混合材顆粒級配的粉磨 工藝及制備的石材廢料水泥，該方法能有效避免石粉在粉磨過程中的團聚和糊球現象，改善 石粉粉料的顆粒級配，滿足其作為水泥混合材或礦物摻和料添加到水泥混凝土中的性能要求； 將所得石粉作為水泥混合材可有效降低水泥生產成本，增加水泥凈漿流動性和稠度；所述石 材廢料水泥可提高混凝土的抗折抗壓強度，提高混凝土后期耐久性能；且本發明涉及的工藝 流程簡單、成本低、節能環保，適合推廣應用。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種改善石材廢料水泥混合材顆粒級配的粉磨工藝，包括以下步驟：1)對石材廢料進行 初步破碎、分選，過4.75mm篩；2)取4.75mm篩下所得石粉置于烘干機中進行烘干處理，出 機石粉含水率嚴格控制在8.0-12.5wt％；3)將烘干所得石粉和助磨介質置于球磨機中進行粉 磨處理，助磨介質占烘干所得石粉質量的10-35％，球磨時間控制在15-60min；4)將出磨粉料 置于烘干機中進行烘干處理，控制其含水率≤1.0wt％，然后進行風力分選，收集≤0.60mm粉 料(石粉粉料)入倉儲藏，得石材廢料水泥混合材，其比表面積350-400m²/kg，并進行粉料 顆粒粒度分析；粒徑大于0.60mm的粉料可部分替代二級破碎碎石循環使用。

上述方案中，所述助磨介質的制備方法為：將步驟1)過4.75mm篩，所得篩上物料除去 雜物，然后置于陲式破碎機進行二級破碎，得一級破碎碎石和二級破碎碎石，其中一級破碎 碎石粒徑范圍為9.5-13.2mm，二級破碎碎石粒徑范圍4.75-9.5mm；將一級破碎碎石與二級破 碎碎石按6:4-5:5的質量比混合，即得所述助磨介質。

上述方案中，步驟3)所述粉磨處理過程中：球磨機工作轉速占其臨界轉速的68-75％，球磨機的轉速為25-30r/min；采用的鋼球按2:4:4或3:3:4的比例填充，鋼球填充率為30-45％。

上述方案中，可將規格為的鋼球棒或規格為的鋼棒球替代的鋼球，替代率為鋼球質量的10-30％。

上述方案中，所述石材廢料水泥混合材的粒度控制在：≤2μm0-10％、2-18μm5-15％、 18-25μm10-45％、25-38μm20-60％、38-48μm5-15％、＞48μm0-10％，其中各粒度區間以篩 余質量百分比計算。

本發明還提供了一種利用上述粉磨工藝所得石材廢料水泥混合材制備的石材廢料水泥， 它由上述石材廢料水泥混合材、脫硫石膏和水泥熟料以(10-20):(1.7-2.2):100的質量比混合粉磨 而成，可實現42.5等級下最佳摻量的確定，節約水泥的生產成本，達到水泥出廠檢驗標準要 求。

本發明的原理為：