砌築水泥的製作方法
2023-06-15 07:05:31
專利名稱：砌築水泥的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種建築材料，特別是一種利用循環流化床鍋爐(CirculatingFluidized Bed Combustion，簡稱CFBC)所排放的脫硫灰生產的砌築水泥。
二
背景技術：
CFBC燃燒技術是20世紀80年代發展起來的一種清潔燃燒技術。該技術具有如下幾個特點首先具有燃料適應性好的優點，它可以燃燒劣質煤，如煤矸石，以及可以燃燒生活垃圾和多種工業廢棄物等；其次CFBC的燃燒溫度較低(800℃～900℃)，其燃燒過程排放的NOx也較低，是一種比較環保的燃燒方式；另外該燃燒技術還具有工藝簡單、佔地面積小，負荷調節範圍大，燃燒效率高，以及可在鍋爐內添加石灰石進行爐內脫硫，實現燃燒與脫硫同時進行等諸多優點。該燃燒技術目前在國內有較多的應用，也是我國大力推廣的一種清潔燃燒技術。
CFBC脫硫灰是循環流化床鍋爐經爐內噴鈣脫硫後所排放的脫硫灰。由於循環流化床鍋爐的燃燒溫度只有800℃～900℃，遠低於普通煤粉爐的1400℃～1700℃，因而在CFBC脫硫灰中不能形成液相，在其中幾乎看不到球形的顆粒。CFBC脫硫灰的化學成分也與普通煤粉爐排放的粉煤灰存在明顯差異。CFBC脫硫灰中含有大量的游離氧化鈣(f-CaO)及三氧化硫(SO3)，CFBC脫硫灰中的f-CaO一般被脫硫產物CaSO4所包裹，水化速度較慢，另外CFBC脫硫灰中的SO3又會生成體積膨脹較大的鈣礬石，二者是引起摻CFBC脫硫灰產品體積膨脹、安定性不良、最終導致製品強度降低的主要因素，這也是CFBC脫硫灰利用率較低的主要原因之一，因此應用CFBC脫硫灰時要注意其中f-CaO和SO3量的控制。目前有關CFBC脫硫灰的有實際應用意義的綜合利用方式，國內外有關的報導均很少，與水泥生產相關的報導僅見兩個一是將CFBC脫硫灰在1200℃高溫煅燒提高其活性後再作生產水泥摻合料的報導(楊文，謝曉聞，黃羽雕等.循環流化床鍋爐飛渣綜合利用.江西能源，1998，(4)24-26)；另外一種是採用激發劑激發其活性來生產砌築水泥(趙鳴，徐惠忠，李剛等.流化床鍋爐飛灰生產砌築水泥的研究.環境工程，2005，(2)59-61)。
應用再煅燒工藝雖然可以提高CFBC脫硫灰的活性，但是CFBC脫硫灰含有的脫硫產物硫酸鈣在煅燒過程中會再次分解，引起二氧化硫的二次汙染；另外再煅燒工藝也使生產出的水泥成本大大增加。而增加外加劑生產砌築水泥不但增加了生產成本，而且使生產工藝變得複雜。
利用傳統的「兩磨一燒」工藝生產低強度等級水泥，其成本和高強度等級水泥相差不多，但售價卻相差較大，水泥生產廠家從經濟利益上考慮，只生產32.5級以上的水泥，這使得低強度等級水泥很少，常常處於空白狀態。大量建築工程中只能採用高強度等級水泥來配製各種低強度等級砂漿，由於砂漿中膠結材料比例很少，常造成砂漿的泌水性和分層度增大，和易性不好，給施工和工程質量帶來不利。這種現象不但在經濟上，而且在技術上都是不合理的。
三
發明內容
1、發明目的本發明的目的是針對CFBC脫硫灰利用率比較低，而同時目前市場上低等級水泥較少的現狀以及採用再煅燒工藝生產水泥可能引起二氧化硫的再次汙染問題提供了一種利用CFBC脫硫灰直接生產的粉煤灰砌築水泥。
2、技術方案本發明所述的砌築水泥，其組份和重量比是CFBC脫硫灰50％-70％，矽酸鹽水泥熟料24％-48％，石膏2％-6％。
其中製備12.5級砌築水泥，各組份的重量配比是CFBC脫硫灰60％-70％矽酸鹽水泥熟料26％-38％，石膏2％-4％。
製備22.5級砌築水泥，各組份的重量配比是CFBC脫硫灰50％-60％，矽酸鹽水泥熟料34％-46％，石膏4％-6％。
為了具有更高的強度，CFBC脫硫灰和石膏中SO3含量之和應當小於4％。
本發明所用CFBC脫硫灰的SO3含量在2％-5％之間，一般工業石膏的SO3含量在30％-40％，在保證SO3總和不超過4％的情況下，調整石膏的摻加量為2％-6％，否則就會影響水泥的安定性。
3、有益效果本發明所提供的砌築水泥CFBC脫硫灰摻量高，不僅可解決CFBC脫硫灰利用率低，資源浪費的問題，同時緩解了市場上低等級水泥較少的情況；另外本發明所提供的砌築水泥生產工藝簡單、成本較低，便於推廣使用，有巨大的經濟效益、社會效益和環境效益。
四具體實施例實施例1組分及比例CFBC脫硫灰50％、矽酸鹽水泥熟料48％、石膏2％。
工藝將各組分混合後粉磨至80μm篩餘量為4.7％，即成22.5級砌築水泥。
效果見表1。
實施例2組分及比例CFBC脫硫灰50％、矽酸鹽水泥熟料46％、石膏4％。
工藝將各組分混合後粉磨至80μm篩餘量為4.4％，即成22.5級砌築水泥。
效果見表1。
實施例3組分及比例CFBC脫硫灰50％、矽酸鹽水泥熟料44％、石膏6％。
工藝將各組分混合後粉磨至80μm篩餘量為3.9％，即成22.5級砌築水泥。
效果見表1。
實施例4組分及比例CFBC脫硫灰60％、矽酸鹽水泥熟料36％、石膏4％。
工藝將各組分混合後粉磨至80μm篩餘量為3.8％，即成22.5級砌築水泥。
效果見表1。
實施例5組分及比例CFBC脫硫灰70％、矽酸鹽水泥熟料28％、石膏2％。
工藝將各組分混合後粉磨至80μm篩餘量為3.6％，即成12.5級砌築水泥。
效果見表1。
實施例6組分及比例CFBC脫硫灰60％、矽酸鹽水泥熟料36％、石膏4％。工藝將各組分混合後粉磨至80μm篩餘量為4.7％，即成12.5級砌築水泥。效果見表1。
實施例7組分及比例CFBC脫硫灰70％、矽酸鹽水泥熟料26％、石膏4％。
工藝將各組分混合後粉磨至80μm篩餘量為3.7％，即成12.5級砌築水泥。
效果見表1。
表1 效果參數(按GB/T 3183-2003)
權利要求
1.一種砌築水泥，其特徵在於它的組份和重量比是CFBC脫硫灰50％-70％，矽酸鹽水泥熟料24％-48％，石膏2％-6％。
2.根據權利1所述的砌築水泥，其特徵在於其中各組份的重量配比是CFBC脫硫灰60％-70％，矽酸鹽水泥熟料26％-38％，石膏2％-4％。
3.根據權利1所述的砌築水泥，其特徵在於其中各組份的重量配比是CFBC脫硫灰50％-60％，矽酸鹽水泥熟料34％-46％，石膏4％-6％。
4.根據權利要求1所述的砌築水泥，其特徵在於CFBC脫硫灰和石膏中SO3含量之和小於4％。
全文摘要
本發明公開了一種利用循環流化床鍋爐排放的脫硫灰為主要原料的砌築水泥，該砌築水泥的配方為CFBC脫硫灰50％－70％，石膏2％－6％，水泥熟料24％－48％，將物料混均後粉磨至細度為80μm篩餘量為3％－5％，即成砌築水泥。本發明工藝簡單，成本低，特別適用於利用率比較低的CFBC脫硫灰，有效的保護了環境，同時還可以滿足市場上低等級水泥不足的需求，具有明顯的經濟效益、環境效益和社會效益。
文檔編號C04B18/04GK1872780SQ20061008541
公開日2006年12月6日 申請日期2006年6月14日 優先權日2006年6月14日
發明者付曉茹, 翟建平, 黎飛虎, 盛廣宏, 餘錦龍, 陳晨 申請人:南京大學