[發明專利]一種硅酸二鈣-硫鋁酸鈣-硫硅酸鈣水泥熟料及其制備工藝

在審

• 申請號: 202211564190.0
• 申請日: 2022-12-07
• 公開（公告）號: CN115849740A
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 曹立學;任雪紅;張文生;葉家元;張洪滔;安楠;崔文娟;郅曉
• 申請（專利權）人: 中國建筑材料科學研究總院有限公司;中國建材集團有限公司
• 主分類號: C04B7/32
• 分類號: C04B7/32;C04B7/38;C04B7/44;C04B7/47;C04B7/52
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 李敏

1.一種硅酸二鈣-硫鋁酸鈣-硫硅酸鈣水泥熟料，其特征在于，所述水泥熟料中包括以下組分：

硫鋁酸鈣20-50wt.％，硫硅酸鈣24-50wt.％，硅酸二鈣10-35wt.％，游離石膏2-10wt.％。

2.根據權利要求1所述的硅酸二鈣-硫鋁酸鈣-硫硅酸鈣水泥熟料，其特征在于，硫鋁酸鈣40-43wt.％，硫硅酸鈣24-35wt.％，硅酸二鈣15-25wt.％，游離石膏3-5wt.％；

優選地，所述水泥熟料中立方晶型硫鋁酸鈣的含量為9-15wt.％；

優選地，所述水泥熟料中α-硅酸二鈣的含量為1-3％；

優選地，所述硅酸二鈣和硫硅酸鈣的質量比為0.25-1；所述硫硅酸鈣和硫鋁酸鈣的比值為0.5-1。

3.根據權利要求1或2所述的硅酸二鈣-硫鋁酸鈣-硫硅酸鈣水泥熟料，其特征在于，所述水泥熟料的原料組成包括：石灰石40-65wt.％、磷石膏15-30wt.％、粉煤灰5-20wt.％、鋁源5-25wt.％；

優選地，石灰石48-52wt.％、磷石膏18-24wt.％、粉煤灰9-15wt.％、鋁源18-21wt.％。

4.根據權利要求3所述的硅酸二鈣-硫鋁酸鈣-硫硅酸鈣水泥熟料，其特征在于，滿足如下特征中的至少一個：

A.所述鋁源為具有40wt.％以上鋁含量的工業廢棄物，所述工業廢棄物為低品位鋁礬土和/或鋁灰和/或高鋁粉煤灰；

B.所述石灰石中CaO含量為50-60wt.％；

C.所述磷石膏中SO₃含量40-50wt.％；

D.所述粉煤灰中SiO₂含量為40-60wt.％，Al₂O₃含量為30-35wt.％。

5.根據權利要求4所述的硅酸二鈣-硫鋁酸鈣-硫硅酸鈣水泥熟料，其特征在于，所述原料的主要化學組成如下表：

6.一種權利要求1-5任一項所述的硅酸二鈣-硫鋁酸鈣-硫硅酸鈣水泥熟料的制備工藝，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將所述水泥熟料的原料分別粉磨后，按質量百分比進行配料，均化，得到生料；將所述生料壓片后干燥，得到生料餅；

(2)將所述生料餅煅燒，冷卻至室溫，粉磨，得到所述水泥熟料。

7.根據權利要求6所述的硅酸二鈣-硫鋁酸鈣-硫硅酸鈣水泥熟料的制備工藝，其特征在于，所述步驟(1)中，所述原料經粉磨后的粒徑≤0.075μm；和/或，

采用混料機進行均化，所述均化時間為6-9h。

8.根據權利要求6或7所述的硅酸二鈣-硫鋁酸鈣-硫硅酸鈣水泥熟料的制備工藝，其特征在于，所述步驟(2)中，所述煅燒步驟包括按照升溫速率5-10℃/min，將所述生料餅加熱至1210-1250℃，煅燒60-120min；和/或，

采用風冷方式將煅燒產物快速冷卻。

9.一種硅酸二鈣-硫鋁酸鈣-硫硅酸鈣水泥，包括水泥熟料和石膏，其特征在于，所述水泥熟料為權利要求1-5任一項所述的硅酸二鈣-硫鋁酸鈣-硫硅酸鈣水泥熟料，或者由權利要求6-8任一項所述的制備工藝制得的硅酸二鈣-硫鋁酸鈣-硫硅酸鈣水泥熟料。

10.根據權利要求9所述的硅酸二鈣-硫鋁酸鈣-硫硅酸鈣水泥，其特征在于，所述石膏的摻量根據所述水泥熟料中硫鋁酸鈣與所述石膏中SO₃的摩爾比，并減去所述水泥熟料中的游離石膏含量計算得到；

所述水泥熟料中硫鋁酸鈣與所述石膏中SO₃的摩爾比根據水泥種類的需求確定；和/或，

所述石膏包括磷石膏、二水石膏、硬石膏、脫硫石膏中的一種或幾種的混合物。