[發明專利]硫鋁酸鹽-鎂鋁尖晶石膠凝材料及制備方法、系統和應用

在審

• 申請號: 202111153590.8
• 申請日: 2021-09-29
• 公開（公告）號: CN113772976A
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 任常在;華棟梁;李歡;王文龍;單光和;陳雷
• 申請（專利權）人: 齊魯工業大學;山東省科學院能源研究所;新泰市工業技術研究院
• 主分類號: C04B7/32
• 分類號: C04B7/32;C04B7/36;C04B7/24;C04B7/153;E02D15/02;E04G21/02
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 王磊

1.一種硫鋁酸鹽-鎂鋁尖晶石膠凝材料，其特征是，主要由硫鋁酸四鈣、硅酸二鈣和鎂鋁尖晶石組成，鎂鋁尖晶石的質量分數不低于20％。

2.如權利要求1所述的硫鋁酸鹽-鎂鋁尖晶石膠凝材料，其特征是，鎂鋁尖晶石的質量分數為20～40％；優選為20～30％；

或，礦物相的質量比為C₄A₃$：MgAl₂O₄：C₂S：氧化鎂：氧化鋁：鎂硅鈣石＝55～65：20～30：0～5：0～5：0～5。

3.如權利要求1所述的硫鋁酸鹽-鎂鋁尖晶石膠凝材料，其特征是，比表面積為300～350m²/g；

或，顆粒尺寸在380目以下的占有95％以上。

4.一種權利要求1～3任一所述的硫鋁酸鹽-鎂鋁尖晶石膠凝材料的制備方法，其特征是，采用富氧煅燒對二次鋁灰進行脫氮、脫鹽、脫氟處理獲得煅燒鋁灰，將煅燒鋁灰與脫硫鎂渣、白云石尾礦、電石渣混合后煅燒，即得；所述富氧煅燒為外熱式的加熱方式。

5.如權利要求4所述的硫鋁酸鹽-鎂鋁尖晶石膠凝材料的制備方法，其特征是，煅燒鋁灰、脫硫鎂渣、白云石尾礦、電石渣的質量比為85～100:45～65:35～45:20～35；

或，富氧煅燒的溫度為1000～1100℃，優選為1050℃，煙氣中的含氧量為20～25％；

或，煅燒鋁灰中的氧化鋁含量在85％以上；

或，煅燒鋁灰的含鹽量低于2％；

或，煅燒鋁灰與脫硫鎂渣、白云石尾礦、電石渣混合后含水率低于2％。

6.如權利要求4所述的硫鋁酸鹽-鎂鋁尖晶石膠凝材料的制備方法，其特征是，脫硫鎂渣、白云石尾礦、電石渣烘干后再與煅燒鋁灰進行煅燒；

優選地，富氧煅燒后的煙氣用于烘干脫硫鎂渣、白云石尾礦、電石渣；

或，將煅燒鋁灰與脫硫鎂渣、白云石尾礦、電石渣混合后添加校正料。

7.一種制備權利要求1～3任一所述的硫鋁酸鹽-鎂鋁尖晶石膠凝材料的系統，其特征是，包括：

外熱式回轉窯，用于對二次鋁灰進行富氧煅燒實現二次鋁灰的脫氮、脫氟、脫鹽的處理；

水泥回轉窯，用于對富氧煅燒后的煅燒鋁灰與脫硫鎂渣、白云石尾礦、電石渣進行煅燒制備硫鋁酸鹽-鎂鋁尖晶石膠凝材料。

8.如權利要求7所述的硫鋁酸鹽-鎂鋁尖晶石膠凝材料的系統，其特征是，包括烘干機，烘干機用于烘干脫硫鎂渣、白云石尾礦、電石渣，脫硫鎂渣、白云石尾礦、電石渣烘干后輸送至水泥回轉窯。

9.如權利要求8所述的硫鋁酸鹽-鎂鋁尖晶石膠凝材料的系統，其特征是，水泥回轉窯的產生的煙氣作為烘干機的熱源；

或，外熱式回轉窯產生的余熱作為烘干機的熱源；

或，包括凝結器，外熱式回轉窯產生的煙氣輸送至凝結器冷凝除鹽，然后將除鹽后的煙氣作為烘干機的熱源；

或，包括破碎機，用于將脫硫鎂渣、白云石尾礦、電石渣進行破碎，再將破碎后的脫硫鎂渣、白云石尾礦、電石渣輸送至烘干機。

10.一種權利要求1～3任一所述的硫鋁酸鹽-鎂鋁尖晶石膠凝材料在大體積澆筑施工中的應用。