電石渣改性及改性電石渣替代天然石膏磨製水泥的方法
2023-05-14 01:52:31
專利名稱：電石渣改性及改性電石渣替代天然石膏磨製水泥的方法
技術領域：
本發明涉及電石渣的改性及改性電石渣替代天然石膏磨製水泥的方法。
背景技術：
電石渣是化工廠生產聚氯乙烯時排出的固體廢棄物。其化學成份與消石灰相似，顆粒細小均勻，主要成份為Ca(OH)2。據統計全國每年排出的電石渣高達700萬噸以上，由於有效利用率低，逐年累積造成大量堆存，不僅佔用了寶貴的土地資源，而且對空氣、地表水和地下水造成二次汙染。如何有效地綜合利用電石渣對保護環境、節約土地資源和實現經濟可持續發展有著非常重要的意義。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種將電石渣改性並將改性電石渣替代天然石膏用於磨製水泥的方法。
本發明以如下技術方案解決上述技術問題製備改性電石渣的原料和配比為100kg乾電石渣配重量百分比濃度為60％～86％的廢硫酸66～118kg，自來水0～44kg。
製備改性電石渣的工藝流程電石渣-→晾乾-→破碎-→計量-→酸化-→陳放-→乾燥-→改性電石渣。
用改性電石渣替代天然石膏磨製水泥，當摻量為原料總重的6％～8％時製得的水泥性能較好。
用本發明的方法製備得到的改性電石渣，是一種以CaSO4·2H2O，Ca(OH)2為主的混合物，用其代替天然石膏作水泥緩凝劑，製得的水泥與使用天然石膏製得的水泥性能相當。由於改性電石渣同時含有硫酸鹽和氫氧化鈣，兼具有硫酸鹽和鹼性激發劑的雙重作用，尤其是在製造複合水泥和普通矽酸鹽水泥時加入改性電石渣會獲得較高的早期和後期強度，並相對縮短複合水泥的終凝時間。而且通過對改性電石渣的使用，可減少水泥生產對價格越來越高的天然石膏的依賴，降低電石渣對環境的汙染，可大幅度增加混合材的用量，節約資源和能源，同時又能獲得性能良好的水泥產品。
具體實施例方式
製備改性電石渣的原料和配比為100kg乾電石渣配重量百分比濃度為60％～86％的廢硫酸66～118kg，自來水0～44kg。
在製備改性電石渣的過程中，電石渣晾曬或烘乾至可破碎的程度，破碎後的粒徑應最好小於6mm。酸化所用廢硫酸的量應按能使電石渣中的氧化鈣(CaO)58％～72％轉化為硫酸鈣(CaSO4)進行計算，並使製得的改性電石渣中三氧化硫含量在32％～42％之間。酸化時預先將電石渣放入攪拌機中，在攪拌過程中將經過計算好用量的廢硫酸注入，視可攪拌程度必要時可通過增減自來水用量來進行調節。攪拌均勻後，將漿狀的改性電石渣放入桶或池中陳放(化)5天以上。然後取出曬乾或烘乾(溫度≤100℃)，即得到改性電石渣。對改性電石渣進行化學全分析。
根據改性電石渣、水泥熟料和各種混合材的化學分析結果，通過最佳石膏摻量的試驗方法確定改性電石渣的最佳摻量範圍，在水泥的凝結時間正常、強度較高時，水泥中三氧化硫的含量應在2.2％～3.2％之間。在水泥粉磨過程中，將佔水泥原料總重6％～8％的改性電石渣加入水泥磨機內和水泥熟料、混合材一起粉磨製成水泥。
以下是電石渣改性實施例實施例1要求將電石渣中的氧化鈣約65％轉化為硫酸鈣。
製備改性電石渣的原料配比為100kg乾電石渣加入重量濃度為76％的廢硫酸84.5kg，自來水15.5kg。
製備改性電石渣的工藝流程電石渣-→晾乾-→破碎-→計量-→酸化-→陳放-→乾燥-→改性電石渣成品。
其中破碎後的電石渣粒徑小於6mm。製得的改性電石渣中三氧化硫含量為37％左右。
實施例2要求將電石渣中的氧化鈣約58％轉化為硫酸鈣。
製備改性電石渣的原料配比為100kg乾電石渣加入重量濃度為76％的廢硫酸75.3kg自來水24.7kg。
製備改性電石渣的工藝流程同實施例1。
其中破碎後的電石渣粒徑小於6mm。製得的改性電石渣中三氧化硫含量為33％左右。
實施例3
要求將電石渣中的氧化鈣約72％轉化為硫酸鈣。
製備改性電石渣的原料配比為100kg乾電石渣加入重量濃度為76％的廢硫酸93.5kg，自來水6.5kg。
製備改性電石渣的工藝流程同實施例1。
其中破碎後的電石渣粒徑小於6mm。製得的改性電石渣中三氧化硫含量為41％左右。
上述三例的改性電石渣成品經取樣進行化學全分析，分析數據如表1表1 電石渣和改性電石渣的化學成分
以下是用上述的改性電石渣1替代天然石膏磨製水泥的實施例。
(1)配製矽酸鹽水泥原材料組成如表2所示表2 製備矽酸鹽水泥的原材料成分
用石膏和改性電石渣製得較好的矽酸鹽水泥物理性能比較見表3表3 用石膏和改性電石渣製得較好的矽酸鹽水泥物理性能比較
(2)配製複合水泥原材料成分如表4表4 配製複合水泥的原材料成分
在不同複合混合材摻量時，分別用改性電石渣和石膏製得複合水泥物理性能比較見表5表5在不同複合混合材摻量時用改性電石渣和石膏製得較好的複合水泥物理性能比較
在本次實驗中，複合混合材的配比為∶粉煤灰∶礦渣∶爐渣＝1∶2∶7。
權利要求
1.一種電石渣的改性方法，其特徵是製備改性電石渣的原料和配比為100kg乾電石渣配重量百分比濃度為60％～86％的廢硫酸66～118kg，自來水0～44kg；製備改性電石渣的工藝流程電石渣—→晾乾—→破碎—→計量—→酸化—→陳放—→乾燥—→改性電石渣。
2.一種用改性電石渣替代天然石膏磨製水泥的方法，其特徵是改性電石渣摻量為水泥原料總重6％～8％時製得的水泥性能較好。
全文摘要
一種電石渣的改性方法，製備改性電石渣的原料和配比為100kg乾電石渣配重量百分比濃度為60％～86％的廢硫酸66～118kg，自來水0～44kg。工藝流程為電石渣－→晾乾－→破碎－→計量－→酸化－→陳放－→乾燥－→改性電石渣。將改性後的電石渣替代天然石膏磨製水泥時，改性電石渣摻量為水泥原料總重的6％～8％之間的水泥性能較好。由於改性電石渣兼具有硫酸鹽和鹼性激發劑的雙重作用，製造水泥時加入改性電石渣會獲得較高的早期和後期強度，相對縮短複合水泥的終凝時間，並減少水泥生產對天然石膏的依賴，降低電石渣對環境的汙染，明顯節約資源和能源。
文檔編號C04B22/06GK1948205SQ20061012491
公開日2007年4月18日 申請日期2006年10月28日 優先權日2006年10月28日
發明者邱樹恆, 陸宇蘭, 馮慶革, 崔學民, 張剛生 申請人:廣西大學