[發明專利]一種高強度鐵鋁酸鹽水泥的制備方法

在審

• 申請號: 201610063160.X
• 申請日: 2016-01-30
• 公開（公告）號: CN105731841A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 陳明生;張帆
• 申請（專利權）人: 江蘇時空涂料有限公司
• 主分類號: C04B7/32
• 分類號: C04B7/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明公開了一種高強度鐵鋁酸鹽水泥的制備方法，屬于建筑材料領域。

背景技術

鐵鋁酸鹽水泥與硫鋁酸鹽水泥均為中國發明制造，其中鐵鋁酸鹽水泥于20世界80年代開始生產并使用，與硫鋁酸鹽水泥一樣，鐵鋁酸鹽水泥為稱為第三系列水泥，其中第一系列為硅酸鹽水泥系列產品，鋁酸鹽水泥系列產品通稱第二系列水泥。鐵鋁酸鹽水泥同樣具有早強、高強、高抗滲、高抗凍、耐蝕、低堿和生產能耗低等基本特點。現有的鐵鋁酸鹽水泥分為快硬鐵鋁酸鹽水泥、高強鐵鋁酸鹽水泥、自應力鐵鋁酸鹽水泥等幾個水泥品種，已在中國已得到廣泛應用。

申請號為201010150254.3的專利文獻“一種鐵鋁酸鹽水泥及其制備方法”，公開了一種鐵鋁酸鹽水泥及其制備方法，其技術方案是：將提取鈦及鈦合金后的殘渣在熔融態下，加入該殘渣量50～70wt%的石灰石和該殘渣量20～30wt%的鐵鱗，熔融后自然冷卻，然后經破碎后粉磨至比表面積大于3000cm²/g，制得含鐵鋁酸鹽水泥；或將提取鈦及鈦合金后的殘渣冷卻后，加入該殘渣量50～70wt%的石灰石和該殘渣量20～30wt%的鐵鱗，混合共磨至粒度<0.088mm，在100～150MPa壓力條件下成型，在1350～1400℃條件下煅燒1～3h，冷卻后取出破碎，粉磨至比表面積大于3000cm²/g，制得含鐵鋁酸鹽水泥。

由此可知，該技術方案的特點是想利用殘渣提高性能，一方面達到了廢棄資源的再利用，另一方面試圖提高性能，但是其效果有效，制備的鐵鋁酸鹽水泥強度適中，并沒有達到較為理想的標準。

申請號為200810233359.8的專利文獻“一種赤泥制造快硬型鐵鋁酸鹽水泥加工方法”，公開了一種鐵鋁酸鹽水泥及其制備方法，包括以下步驟：A處理赤泥：烘干，粉磨，過100目篩；B原料配方通過設計熟料主要礦物C2S、C4A3S、C4AF的組成計算配料；C按下列重量百分比的稱取原料：赤泥40～55%；石灰石20～30%；鐵粉1.5～3%；鋁礦20～30%；石膏1～5%；D混料、煅燒：將配料混合，球磨均勻，鍛燒溫度為1250℃～1350℃；E配制不同種類的快硬型鐵鋁酸水泥。由此可知，該技術方案是利用赤泥、鐵粉、石灰石、鋁礦和石膏制備一種快硬型的水泥，制備的水泥中鐵的含量較高，而鋁的含量相對較低，因此該水泥的強度較為一般，硬化速率慢，膨脹指數高，不甚理想。

因此，提高鐵鋁酸鹽水泥自身強度，制備一種高強度鐵鋁酸鹽水泥，是一件很有必要的事情。

發明內容

本發明主要解決的技術問題：針對目前常用的鐵鋁酸鹽水泥在制備的過程中，由于鐵的含量較高，鋁的含量相對較低，導致水泥的強度較為一般、硬化速率慢、膨脹指數高，并沒有達到較為理想標準的現狀，提供了一種將褐鐵礦粉碎、煅燒后加入鋁粉，然后通過鎂條作為引燃劑，并磁選分離出磁性相對較強的鐵渣，隨后將磁選剩下的物質用氫氧化鈣堿洗生成鐵鋁酸鈣，最后將反應得到的鐵鋁酸鈣沉淀煅燒，粉磨成粉末，從而得到高強度鐵鋁酸鹽水泥的制備方法。該方法操作簡便，方法獨特，不僅降低了鐵鋁酸鹽水泥的膨脹指數，增強了水泥的穩定性，而且制得的鐵鋁酸鹽水泥中鐵鋁含量原子比為1∶5，具有極其理想的硬化速率和強度，滿足特種場合施工和使用的要求。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

（1）取2～3kg褐鐵礦，倒入渣土破碎機中進行粗破碎處理，處理5～10min，過60～80目篩，再將過篩后的褐鐵礦顆粒放入高速球磨機中，加入粒徑為3～5mm的不銹鋼磨球珠，設置球磨轉速為450～550r/min，球磨處理10～15min，球磨至粒度<0.05mm，并在120～130MPa壓力下成型，移入馬弗爐中，在800～900℃下煅燒45～55min，待煅燒結束，取出冷卻至室溫，粉磨至比表面積大于3200cm²/g，得超細褐鐵礦粉末；

（2）將上述得到的超細褐鐵礦粉末放入反應釜，向其中加入1.5～2.5kg鋁粉，攪拌均勻，密閉反應釜，恒溫養護，養護溫度為30～35℃，養護時間為1～3h，待養護結束，打開反應釜，取鎂條，點燃后迅速放入反應釜中，使得鎂條自然燃燒，待燃燒完畢，自然冷卻至室溫；