[發(fā)明專利]一種低碳水泥及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110754361.5
• 申請(qǐng)日: 2021-07-05
• 公開（公告）號(hào): CN113582608A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張津瑞;韓慶華;侯東帥;董必欽;祝瑜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): C04B28/04
• 分類號(hào): C04B28/04;C04B28/08;C04B18/04;C04B18/08;C04B20/04
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務(wù)所(普通合伙) 41117
• 代理人: 宋巧蘭

本發(fā)明涉及一種低碳水泥及其制備方法，該低碳水泥按照重量份計(jì)，包括水泥200~500份，粉煤灰300~600份，煅燒淤泥300~900份。本發(fā)明低碳水泥較傳統(tǒng)水泥具有低碳、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)勢(shì)，在與傳統(tǒng)水泥性能持平的同時(shí)，降低了50%以上水泥熟料的使用量，降低了30%以上碳排放量，且生產(chǎn)的低碳水泥具有質(zhì)量高、壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，可用作建筑、路面等結(jié)構(gòu)材料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建筑材料領(lǐng)域，特別涉及一種低碳水泥及其制備方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的水泥是以石灰石和粘土為主要原料，經(jīng)破碎、配料、磨細(xì)制成生料，然后喂入水泥窯中煅燒成熟料，再將熟料加適量礦物摻合料磨細(xì)而成。由于石灰石在煅燒過程中會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化碳排放，對(duì)環(huán)境會(huì)造成一定的影響，研究表明水泥生產(chǎn)排放的二氧化碳占全球碳排放量的5%。

發(fā)明內(nèi)容

為降低水泥生產(chǎn)過程中的二氧化碳排放量，降低水泥生產(chǎn)成本，本發(fā)明提供一種低碳水泥及其制備方法。本發(fā)明將水泥與多種摻合料混合制備低碳水泥，在滿足性能要求的同時(shí)，顯著降低了水泥生產(chǎn)成本和二氧化碳排放量。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種低碳水泥，按重量份計(jì)，包括水泥200~500份，粉煤灰300~600份，煅燒淤泥300~900份。

進(jìn)一步，所述水泥選自硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥和復(fù)合硅酸鹽水泥中的一種或多種。

進(jìn)一步，所述粉煤灰選自工業(yè)固碳后的高鈣三級(jí)粉煤灰，鈣含量為10%~30%。

進(jìn)一步，所述粉煤灰選自工業(yè)固碳后的高鈣三級(jí)粉煤灰，固碳率為30%~95%。

進(jìn)一步，所述粉煤灰包含以下重量比的化學(xué)組分：33.29% SiO₂，12.36% Al₂O₃，19.21% CaO，16.38% CO₂，6.81% Na₂O和8.52% Fe₂O₃，其余為余量。

進(jìn)一步，所述煅燒淤泥的制備過程為：首先將淤泥在60~105℃下干燥至重量損失率低于0.5%，然后以5~15℃/min從室溫升溫至500~900℃，保溫1~4h。

進(jìn)一步，所述煅燒淤泥包含以下重量比的化學(xué)組分：54.8% SiO₂，16.2% Al₂O₃，12.3% CaO，3.2% MgO和8.4% Fe₂O₃，其余為余量。

進(jìn)一步，所述煅燒淤泥的有機(jī)質(zhì)去除率在95%~99.99%。

一種低碳水泥的制備方法，包括以下步驟：

（1）選用鈣含量為10%~30%的三級(jí)粉煤灰進(jìn)行固碳，固碳率為30%~95%；

（2）將淤泥置于60~105℃烘箱中干燥，每隔1~2h稱重，至重量損失率低于0.5%；

（3）將干燥后的淤泥進(jìn)行球磨分散5~30min，轉(zhuǎn)高溫爐中從室溫以5~15℃/min升溫至500~900℃，保溫1~4h；

（4）將保溫后的淤泥取出，室溫快速冷卻，置于球磨機(jī)中球磨分散5~15min；

（5）將水泥、工業(yè)固碳后的三級(jí)粉煤灰與煅燒淤泥按照重量份數(shù)混合即可。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

1、本發(fā)明將水泥與多種摻合料混合制備低碳水泥，在滿足性能要求的同時(shí)，顯著降低了水泥生產(chǎn)成本和二氧化碳排放量，可用作建筑、路面等結(jié)構(gòu)材料，可顯著改善水泥的質(zhì)量，大幅度提高水泥材料的使用壽命，且具有一系列突出的環(huán)境和成本優(yōu)勢(shì)。