[發明專利]一種高強度水泥及其制備方法

有效

• 申請號: 202010955773.0
• 申請日: 2020-09-11
• 公開（公告）號: CN112250328B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 張志丹;王成永;姚保喜
• 申請（專利權）人: 鄧州中聯水泥有限公司
• 主分類號: C04B7/24
• 分類號: C04B7/24;C04B7/147;C04B28/00;C04B111/28
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 張兵兵

本發明涉及水泥生產技術領域，具體公開了一種高強度水泥及其制備方法，包括水泥熟料和混合材，水泥熟料與混合材的重量比為(2?4):1，水泥熟料由以下重量百分比的原料制成：石灰石85?87%、頁巖7.5?8.5%、有色金屬渣5.0?6.0%、硫酸渣0.4?0.6%。其制備方法為，S1:生料的制備，將石灰石、頁巖、有色金屬渣、硫酸渣混合粉磨，得到生料；S2:水泥熟料的制備，將生料進行預熱，然后于1150?1250℃下煅燒30?35min，冷卻，得到水泥熟料；水泥熟料的石灰飽和系數KH為0.895?0.905，硅酸率SM為2.85?2.95，鋁氧率IM為1.35?1.45；S3:高強度水泥的制備，將混合材與步驟S1中得到的水泥熟料混合粉磨，得到高強度水泥。本發明制備的高強度水泥具有強度高的優點。

技術領域

本發明涉及水泥技術領域，更具體地說，它涉及一種高強度水泥及其制備方法。

背景技術

水泥為粉末狀水硬性無機膠凝材料，加入適量水后，可成為塑性漿體，既能在空氣中硬化，又能在水中硬化，并能將砂、石等材料牢固地膠結在一起。長期以來，它作為一種重要的膠凝材料，廣泛應用于土木建筑、水利、國防等工程。

隨著城市建設的加快，水泥的使用量越來越大，而水泥生產時采用的很多原料為天然不可再生資源，資源會隨著使用量的增加而逐漸減少，尋找新的替代資源已成為大勢所趨。隨著國家對工業固廢減量化、資源化、無害化處理要求力度不斷加深，水泥行業利用固有的產品優勢并增加工業固廢消耗量也成為了行業新的發展趨勢。

目前，現有的可參考公布號為CN110482885A的中國發明專利公開了一種硅酸鹽水泥原料配方，包括以下重量份配比的：石灰石70-73份、砂巖10-12份、電石渣9-10份、鐵質原料2-3份、濾渣2-3份、頁巖2-3份。該硅酸鹽水泥對電石渣回收利用，降低環境污染，但是，采用該配方制得的水泥強度較低，在使用時需要外加配料來提高強度，以滿足特定的施工需求。

發明內容

針對現有技術存在的水泥固化后強度較低的問題，本發明的第一個目的在于提供一種高強度水泥，其具有提高水泥強度的優點。

本發明的第二個目的在于提供一種高強度水泥的制備方法，所述制備方法具有操作簡單、生產效率高的優點。

為實現上述第一個目的，本發明提供了如下技術方案：

一種高強度水泥，包括水泥熟料和混合材，水泥熟料與混合材的重量比為(2-4):1，水泥熟料由以下重量百分比的原料制成：石灰石85-87％、頁巖7.5-8.5％、有色金屬渣5.0-6.0％、硫酸渣0.4-0.6％。

通過采用上述技術方案，本發明中的水泥熟料中添加了硫酸渣、有色金屬渣、頁巖，各原料比例搭配合理，能夠充分發揮出原料中各成分的作用，使得得到的水泥熟料的強度較高，從而提高最終制得的水泥的強度。其中，硫酸渣中含有氧化鐵、氧化鋁等，能夠促使原料加快熔解，生成更多的液相，提高反應效率，還節約了原料熔化的能源消耗，降低了燒結成本。硫酸渣中含有的其他成分，如硫、氟等也均可以在燒結時起到礦化作用，促使硅酸二鈣在液相中快速、充分吸收氧化鈣，進一步提高反應效率。由于液相量的增加，能夠使得生成液相的原料與砂巖接觸更加充分。硫酸渣中含有較多的氧化鐵，鐵的含量增加，有助于提高水泥的強度。本發明中的有金屬灰渣中含有較多的SiO₂，提高硅反應效率。

另外，隨著黏土資源的緊缺和國家環境保護力度的加大，為了實現可持續發展，本發明中采用頁巖代替黏土來制備水泥熟料，以達到節能環保的目的。而且，頁巖中的水分含量低于黏土中的水分含量，采用頁巖代替黏土更加便于配料，從而有助于提高水泥質量，并提高生產效率。

此外，本發明對采用硫酸渣、有色金屬渣等工業廢渣進行了充分利用，符合環保的要求。

進一步地，所述水泥熟料由以下重量百分比的原料制成：石灰石86.1％、頁巖8.0％、有色金屬渣5.4％、硫酸渣0.5％。