[發明專利]一種固廢基白色硫鋁酸鹽水泥及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202110913089.0
• 申請日: 2021-08-10
• 公開（公告）號: CN113511826B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 王文龍;姚永剛;吳長亮;姚星亮;武雙;蔣穩;王旭江;李敬偉;毛巖鵬
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: C04B7/32
• 分類號: C04B7/32
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 王磊

本發明公開了一種固廢基白色硫鋁酸鹽水泥及其制備方法與應用，按照質量份數計，包括：固廢基白色硫鋁酸鹽水泥熟料50～80份，鋼廠白色脫硫石膏5～20份，石灰石10～30份。所述固廢基白色硫鋁酸鹽水泥熟料，按照質量份數計，包括：鋁型材電鍍殘渣41～46份，鋼廠白色脫硫石膏10～17份，硅灰石10～13份，石灰石29～34份。本發明提供的固廢基白色硫鋁酸鹽水泥不僅有效的降低白色硫鋁酸鹽水泥的生產成本，還可以減少工業固廢對環境的危害，實現工業固廢的減量化、資源化、高值化利用，并且所制備的固廢基白色硫鋁酸鹽水泥后期強度增進明顯，可以有效的促進其在裝飾性工程中的大規模應用。

技術領域

本發明屬于建筑裝飾材料領域，涉及一種固廢基白色硫鋁酸鹽水泥及其制備方法與應用。

背景技術

公開該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不必然被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已經成為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

目前，白色硅酸鹽水泥在白色水泥市場中占比較高，但是白色硅酸鹽水泥熟料對原料品質和煅燒溫度要求較高，其生料中石灰石含量占到80％以上，煅燒溫度較普通硅酸鹽水泥熟料高100℃左右，較硫鋁酸鹽水泥熟料高200℃以上，碳排放量較高；并且，白色硅酸鹽水泥普遍存在早期強度較低的問題，這不僅使其在工程應用中容易產生易開裂、易泛堿和損壞率高的問題，還極大的影響了生產和施工效率。因此，亟待發明一種低碳環保、早強、高強型白色水泥來滿足市場的迫切需求。

白色硫鋁酸鹽水泥是一種以無水硫鋁酸鈣、硅酸二鈣和硫酸鈣為主要礦物組成的水硬性膠凝材料，因其特殊的礦物組成，使其熟料的煅燒溫度和對碳酸鈣的需求量均較白色硅酸鹽水泥要低的多，是一種低碳環保水泥；并且因其本身具有快硬、早強、高強和微膨脹等特性，不僅可以滿足施工的強度要求還能極大的提高生產和施工效率，是一種比較理想的白色水泥。發明人研究發現，雖然白色硫鋁酸鹽水泥是一種比較理想的白色水泥，但是自發明至今，在白色水泥市場中占比較小，這其中很重要的一個原因是白色硫鋁酸鹽水泥熟料生產對鋁礬土等高品質原材料的依賴性較強，導致其成本高居不下；另一個原因是普通白色硫鋁酸鹽水泥存在后期強度增進不明顯，甚至倒縮的問題。

發明內容

為了解決現有技術的不足，本發明的目的是提供一種固廢基白色硫鋁酸鹽水泥及其制備方法與應用，本發明提供的固廢基白色硫鋁酸鹽水泥不僅能有效的降低白色硫鋁酸鹽水泥的生產成本，還可以減少工業固廢對環境的危害，實現工業固廢的減量化、資源化、高值化利用，并且所制備的固廢基白色硫鋁酸鹽水泥后期強度增進明顯，可以有效的促進其在裝飾性工程中的大規模應用。

為了實現上述目的，本發明的技術方案為：

一方面，一種固廢基白色硫鋁酸鹽水泥熟料，生料配料按照質量份數計，包括：鋁型材電鍍殘渣41～46份，鋼廠白色脫硫石膏10～17份，硅灰石10～13份，石灰石29～34份。

白色水泥就是對水泥白度要求較高的一系列水泥，白色水泥可以作為建筑裝飾材料使用。目前采用固廢制備硫鋁酸鹽水泥技術主要針對硫鋁酸鹽水泥的物相組成，選擇不同固廢進行配料煅燒從而制成硫鋁酸鹽水泥。然而，固廢中含有多種微量元素，如鉻、錳、鐵、釩、鎳、鈦等，這些微量元素不僅影響硫鋁酸鹽水泥的性能，還在水泥熟料煅燒過程中具有很強的染色能力，能夠極大的降低硫鋁酸鹽水泥的白度，因而采用固廢制備白色硫鋁酸鹽水泥難度較高。同時，普通硫鋁酸鹽水泥的制備需要采用鋁礬土，而白色硫鋁酸鹽水泥的制備對于鋁礬土的純度要求更高，因而成本顯著提高。本發明為了提高固廢基硫鋁酸鹽水泥的白度、降低成本，選擇鋁型材電鍍殘渣、鋼廠白色脫硫石膏與硅灰石、石灰石進行配料，研究表明，采用該原料組合制備固廢基白色硫鋁酸鹽水泥熟料，然后通過進一步復摻鋼廠白色脫硫石膏和石灰石來制備的固廢基白色硫鋁酸鹽水泥，不僅白度比普通白色硫鋁酸鹽水泥的白度更高，而且后期強度增進明顯，力學性能顯著優于普通白色硫鋁酸鹽水泥。