[發明專利]一種高鎂低碳水泥熟料及其制備方法

在審

• 申請號: 202310443361.2
• 申請日: 2023-04-24
• 公開（公告）號: CN116553842A
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 李葉青;蔡肖;孫航;張克昌;胡東甫;余松柏
• 申請（專利權）人: 華新水泥股份有限公司
• 主分類號: C04B7/24
• 分類號: C04B7/24;C04B7/26;C04B7/36;C04B7/44
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 劉洋

本發明公開了一種高鎂低碳水泥熟料及其制備方法，其特征在于包括以下步驟：獲取低品位石灰石、骨料廢渣與輔助原料，按照高鎂低鈣配料后進行混合粉磨；所得混合料經預熱器預熱后進入分解爐分解；分解后進入回轉窯煅燒，制得高鎂低碳水泥熟料；本發明將CaO含量低、MgO含量高的低品位石灰石和骨料廢渣進行有效資源化利用，制得了以C₂MS₂(鈣鎂黃長石)為主要礦物的高鎂低碳水泥熟料，其煅燒溫度比低碳水泥熟料低，易磨性好，固碳率與低碳水泥熟料相當，碳化后的強度能達到以C₃S₂為主要礦物的低碳水泥熟料的70％?80％，強度遠高于C₂AS(鈣鋁黃長石)含量高的低碳水泥熟料。

技術領域

本發明屬于建筑材料技術領域，具體涉及一種高鎂低碳水泥熟料及其制備方法。

背景技術

隨著城市化、工業化放緩，追求高質量發展已成為當今社會的發展趨勢，環境問題越來越受到人類的重視，而全球氣候變暖是社會發展需要面臨的一大難題，溫室氣體-二氧化碳則是引起全球氣候變暖的主要原因。水泥行業是世界上最大的二氧化碳排放源之一，占全球排放量的5％-8％，其中，60％來源于石灰石的煅燒。

低碳水泥熟料是近年來的研究熱門，主要礦物組成為低鈣礦物C₃S₂、CS、β-C₂S、γ-C₂S，其相對于以C₃S礦物為主的硅酸鹽水泥熟料而言，配料中需要的石灰石少，煅燒溫度低，還可以吸收大量的CO₂氣體，既從多方面降低了水泥工業的碳排放，又能用于制備物理性能優異的建筑材料。

低品位石灰石由于CaO含量低且MgO和SiO₂含量高，使得難以與其他常規原料配成KH較高的硅酸鹽水泥熟料，還因熟料的煅燒溫度高、共熔點降低而使設備出現嚴重的熔融結皮等問題，因而應用范圍窄，不能得到有效利用。

其次，由于替代天然砂石的機制砂石行業日益興起，骨料廠在生產砂石的過程中難免會排出大量含石粉的廢渣，其成分復雜，利用起來較為困難。骨料廢渣易經風力作用而引起揚塵，造成空氣污染，若滲入河流，則會造成水污染和河道淤塞。骨料廢渣中的石粉主要為方解石和白云石，其MgO含量一般在5％-15％，還含有粘土礦物，企業一般采用填埋方式進行處理，占用大量土地，且對環境的影響較大。

如何將CaO含量低、MgO含量高的低品位石灰石和骨料廢渣進行有效資源化利用成為亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明目的之一在于提供一種高鎂低碳水泥熟料及其制備方法，得到環境友好、低能耗、固碳率高、強度高的高鎂低碳水泥熟料；目的之二在于將CaO含量低、MgO含量高的低品位石灰石和骨料廢渣進行有效資源化利用。

為達到上述目的，采用技術方案如下：

一種高鎂低碳水泥熟料及其制備方法，包括以下步驟：

(1)獲取低品位石灰石、骨料廢渣與輔助原料，按照高鎂低鈣配料后進行混合粉磨；

(2)所得混合料經預熱器預熱后進入分解爐分解；

(3)分解后進入回轉窯煅燒，制得高鎂低碳水泥熟料。

按上述方案，步驟(1)中所述低品位石灰石為CaO含量低、MgO含量高的石灰石，主要化學成分及含量為：CaO：40-48％；MgO：3-10％：SiO₂：4-10％；Al₂O₃：0-3％；Fe₂O₃：0-2％；燒失量：35-42％。