矽鈣渣複合水泥混合材及其製備方法

2023-06-27 04:24:31

專利名稱：矽鈣渣複合水泥混合材及其製備方法
技術領域：
本發明涉及建築材料技術，尤其涉及一種矽鈣渣複合水泥混合材及其製備方法。
背景技術：
矽鈣渣是從高鋁粉煤灰中提取氧化鋁後剩餘的殘渣。從高鋁粉煤灰中提取氧化鋁源自於上世紀50年代，國外率先從粉煤灰(Al2O3 > 30%)中成功提取氧化鋁。隨著我國環保政策日益嚴格及高品位鋁土礦資源短缺危機加劇，近年各地開始採用從高鋁粉煤灰中提取氧化鋁技術，該技術能一定程度上消納粉煤灰和緩解我國鋁土礦資源短缺危機，對減輕粉煤灰環境汙染、擴大粉煤灰資源化利用途徑和拓展我國氧化鋁工業原料來源具有積極意義，但與此同時該技術也會產生大量的娃I丐洛。目前，國內唯一見諸報導已實現工業化應用的高鋁粉煤灰中提取氧化鋁工藝是大唐國際再生資源股份有限公司的預脫矽鹼-石灰燒結法。由於其所用粉煤灰來自鄂爾多斯準格爾煤田高鋁煤炭，其中氧化鋁含量可高達50%左右，提取I噸氧化鋁將產生2.5 3噸的矽鈣渣，產量幾乎與被消納的粉煤灰相當。因此，如何能有效處理掉矽鈣渣成為高鋁粉煤灰提鋁工藝中亟需解決的問題。預脫矽鹼-石灰燒結法是目前從高鋁粉煤灰中提取氧化鋁的主要工藝，該工藝過程首先用NaOH對粉煤灰進行預脫矽處理，提高粉煤灰的鋁矽比(Al/Si)，然後將石灰石、脫矽灰、碳酸鈉溶液、煤粉等配製成生料漿，在1200 1400°C下燒製成主要成分為易溶於水的鋁酸鈉和不溶於水的矽鈣渣的熟料。在熟料溶出過程中部分鹼液殘留在矽鈣渣中，同時矽鈣渣中除矽酸二鈣外還有少量的含鹼礦物，最終導致矽鈣渣中鹼質量含量高達3 8%，如直接將這種矽鈣渣作為水泥混合材，易發生鹼骨料反應，使混凝土開裂和後期強度降低。所以，矽鈣渣中過高的鹼含量限制了矽鈣渣在水泥行業的資源化利用。現有技術中，因矽鈣渣與水泥熟料的成分接近，關於採用矽鈣渣脫鹼製備水泥熟料或水泥的研究較多:
發明者孫俊民, 張文生, 張戰軍, 張建波, 周立平, 楊志傑, 葉家元 申請人:大唐國際發電股份有限公司高鋁煤炭資源開發利用研發中心, 中國建築材料科學研究總院