[發明專利]一種復摻改性脫硫灰和稻殼灰的水泥

有效

• 申請號: 201610077828.6
• 申請日: 2016-02-03
• 公開（公告）號: CN105621909B
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 田孝武;丁衛青;謝君;賈曉娟;蔡悟陽;鄧騫;袁斯佳;劉飛
• 申請（專利權）人: 葛洲壩武漢道路材料有限公司
• 主分類號: C04B7/28
• 分類號: C04B7/28;C04B7/38
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所42103
• 代理人: 成鋼

技術領域

本發明涉及建筑材料領域，具體涉及一種復摻改性脫硫灰和稻殼灰的水泥。

背景技術

稻殼灰是指稻殼在一定溫度下煅燒后的殘留物，是稻谷加工中的副產品。稻殼比例約占稻谷重量的20％，每燃燒1t稻殼可得到0.2t的稻殼灰，僅2014年我國稻谷總產量就達1.72億噸，折算成稻殼產量也相當之大。如此大規模的稻殼過去隨意焚燒既造成了資源的極大浪費又污染環境，目前主要作為生物燃料進行發電或提供熱源，產生的稻殼灰如不加以合理利用，同樣會對環境和公眾健康帶來很大威脅。研究表明，煅燒良好的稻殼灰中無定形含量很高，且由大量納米級SiO₂，凝膠粒子松散黏聚而成，形成大量納米級孔隙，因而具有較高的火山灰活性，與粉煤灰、粒狀高爐礦渣和硅灰等礦物質材料一樣，能夠明顯改善水泥和混凝土的性能，具有良好的應用前景。利用稻殼灰制備水泥，不僅能有效解決稻殼灰的排放問題，而且還能緩解水泥行業對天然資源的依賴，降低生產成本。因此，利用稻殼灰來制備水泥是其綜合利用的有效途徑。

稻殼灰中雖然含有大量的無形性SiO₂，但其活性需要在合適的激發劑的激發下才能充分體現出來。目前硫酸鹽被認為是粉煤灰類火山灰活性礦物活性激發的有效手段，其中硫酸鹽主要通過有效激發火山灰活性礦物中的活性SiO₂和A1₂O₃，改善顆粒包裹層的結構和增加活性成分的溶解度等途徑來加快礦物活性的激發速度和提高礦物活性激發的程度。

煉鋼燒結煙氣脫硫灰是鋼廠燒結機煙氣脫硫時SO₂與脫硫劑(CaCO₃、CaO等)反應生成的脫硫副產物，目前，國內外只有少部分脫硫灰得到利用，絕大部分被拋棄，如果不加以合理利用，將會造成二次污染并占用土地。煉鋼燒結煙氣脫硫灰主要礦物組成是CaSO₃·0.5H₂O，并含有少量CaSO₄、和部分未參與脫硫反應的脫硫劑CaCO₃、CaO其他成分等，經過合理的改性，能將脫硫灰中的CaSO₃·0.5H₂O氧化為CaSO₄·2H₂O。

發明內容

本發明的目的在于提供一種復摻改性脫硫灰和稻殼灰的水泥，可以同時解決稻殼灰和脫硫灰帶來的環境問題，實現稻殼灰和脫硫灰資源化利用。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

一種復摻改性脫硫灰和稻殼灰的水泥，所述水泥包括按重量份計的以下組分：

水泥熟料50-80份，稻殼灰10-40份，改性脫硫灰5-15份，石灰石1-10份，石膏1-5份。

所述水泥包括按重量份計的以下水泥熟料55-75份，稻殼灰10-25份，改性脫硫灰6-12份，石灰石3-8份，石膏2-4份。

所述改性脫硫灰的改性方法為將半干法燒結煙氣脫硫灰和水混合攪拌，破碎，煅燒獲得。

所述半干法燒結煙氣脫硫灰和水的重量比為100：50-120。

所述半干法燒結煙氣脫硫灰和水的混合攪拌后靜置存放≥10天再破碎。

所述改性脫硫灰煅燒條件為250-400℃下煅燒30-60min。

所述稻殼灰制作的方法為將干燥的稻殼煅燒，經冷卻、粉磨而成。

所述煅燒方法為先將稻殼在300-400℃的溫度下煅燒30-60min，然后在550-650℃的溫度下煅燒30-60min，經冷卻、粉磨而成。

所述石膏為天然石膏或脫硫石膏。

所述石灰石中Al₂O₃含量≤2.5％。

所述水泥熟料為通用水泥熟料，其各項性能指標均滿足GB/T21372-2008《硅酸鹽水泥熟料》的要求。

本發明提供的一種復摻改性脫硫灰和稻殼灰的水泥，有益效果如下：

1、煅燒合理的稻殼灰中含有大量無定型SiO₂，因而具有較高的火山灰活性，能夠用作混合材來制備水泥，而改性脫硫灰則可充當硫酸鹽激發劑來激發稻殼灰的火山灰活性，本發明利用改性脫硫灰和稻殼灰作為混合材來制備水泥，在不影響水泥性能的前提下，降低熟料摻量；