[發明專利]一種利用風冷鎳鐵渣粉制備的水泥材料

在審

• 申請號: 202210920618.4
• 申請日: 2022-08-02
• 公開（公告）號: CN115353302A
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 諸華軍;翟牧楠;殷志峰;張長森;呂海峰;徐中州;李康;李中華
• 申請（專利權）人: 鹽城工學院;江蘇吉能達環境能源科技有限公司
• 主分類號: C04B7/21
• 分類號: C04B7/21
• 代理公司: 南京思拓知識產權代理事務所(普通合伙) 32288
• 代理人: 苗建

本發明公開了一種利用風冷鎳鐵渣粉制備的水泥材料，屬于環境及建筑材料領域，其由以下重量份的原料配置后攪拌均勻而成：活性風冷鎳鐵渣粉10~40份、水泥熟料57.3~85.5份、石膏2.7~4.5份。本發明的目的在于制備一種新型的水泥材料，且使得鎳鐵渣這種工業固體廢棄物得到有效利用，有助于解決鎳鐵渣排放占用土地、污染環境的問題。同時，鎳鐵渣作為水泥生產原材料，降低了水泥熟料用量，節約水泥生產成本。

技術領域

本發明屬于環境及建筑材料領域，具體涉及一種利用風冷鎳鐵渣粉制備的水泥材料。

背景技術

水泥是現代土木工程建設的基礎原材料之一，大量應用于房屋、道路、橋梁等工程建設。據統計，2020年我國水泥產量為23.8億噸，水泥的應用為我國基礎工程建設作出了巨大貢獻。與此同時，水泥生產需大量消耗石灰石、粘土等自然資源，且排放大量粉塵和CO₂，對生態環境的影響較大。

鎳鐵渣是冶煉鎳鐵合金產生的工業固體廢棄物，具有排放量大、利用率低的特點，大量排放的鎳鐵渣未得到有效利用，不但占用土地資源，且對空氣、土壤、水源等生態環境造成污染。實現鎳鐵渣在水泥工業的資源化利用，不但可減小水泥生產對自然資源的消耗，且有利于環境保護，社會效益顯著。

發明內容

本發明的目的在于提供一種利用風冷鎳鐵渣粉制備的水泥材料，有效降低水泥生產對自然資源的消耗，實現鎳鐵渣的資源化利用，符合我國建材工業可持續發展戰略要求。

為實現上述目的，本發明通過以下技術方案來實現：

一種利用風冷鎳鐵渣粉制備的水泥材料，其特征在于其由以下重量份的原料配置后攪拌均勻而成：活性風冷鎳鐵渣粉10~40份、水泥熟料57.3~85.5份、石膏2.7~4.5份；

所述的風冷鎳鐵渣中SiO₂質量含量≥50%、MgO質量含量≥25%、Fe₂O₃質量含量≥6%、Al₂O₃的質量含量≥4%；

所述的活性風冷鎳鐵渣粉的制備按以下步驟進行：

步驟1）將風冷鎳鐵渣用顎式破碎機進行破碎處理，再用球磨機進行磨細處理，物料過200目篩后得到鎳鐵渣粉；

步驟2）將制得的鎳鐵渣粉與無機酸溶液混合后加熱；

步驟3）將加熱后的混合漿體多次洗滌；

步驟4）將洗滌后的混合漿體液固分離、烘干，制得活性鎳鐵渣粉。

本發明的一種利用風冷鎳鐵渣粉制備的水泥材料，其進一步的技術方案是步驟2）中，所述的無機酸溶液是質量分數為3%~9%的硫酸溶液，所述的加熱時間為3~30h，所述的加熱溫度為50~95℃。

本發明的一種利用風冷鎳鐵渣粉制備的水泥材料，其進一步的技術方案是步驟3）中，所述洗滌的沖洗次數為2~4次。

本發明的一種利用風冷鎳鐵渣粉制備的水泥材料，其進一步的技術方案是步驟4）中，所述的烘干溫度為105~300℃。

本發明的一種利用風冷鎳鐵渣粉制備的水泥材料，其進一步的技術方案是所述的石膏為脫硫石膏。

本發明的一種利用風冷鎳鐵渣粉制備的水泥材料，其進一步的技術方案是所述的水泥熟料和脫硫石膏的粉體細度均應滿足以下條件：粉體經80μm方孔篩篩余不大于10%。

本發明的一種利用風冷鎳鐵渣粉制備的水泥材料，所述的水泥材料由活性風冷鎳鐵渣粉、水泥熟料和石膏按比例配置后攪拌均勻而成。

與現有技術相比，本發明的一種利用風冷鎳鐵渣粉制備的水泥材料具有以下有益效果：

（1）鎳鐵渣利用率高，有助于鎳鐵渣堆放占用土地、污染環境等問題的解決；有效降低水泥生產對石灰石、粘土等自然資源的消耗，保護自然資源；大幅降低水泥生產過程中粉塵和CO₂等污染物的排放，保護生態環境。