一種脫硫石膏固結成球用膠凝材料的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種脫硫石膏固結成球用膠凝材料。主要解決了現有采用摻少量水泥對脫硫石膏進行固結而存在的造價高、浪費水泥活性的問題。其特征在于：該膠凝材料的組分及配比按質量百分比如下：礦渣粉為50-70%，普通硅酸鹽水泥為20-30%，生石灰粉為10-20%。該脫硫石膏固結成球用膠凝材料，在脫硫石膏成球前加入脫硫石膏質量6%的復合膠凝材料，可提高脫硫石膏塊體的抗壓強度，并降低固結用膠凝材料部分的生產成本。
【專利說明】一種脫硫石膏固結成球用膠凝材料
【技術領域】
[0001] 本發明涉及水泥生產【技術領域】中一種膠凝材料，尤其是一種脫硫石膏固結成球用 膠凝材料。
【背景技術】
[0002] 脫硫石膏是燃煤電廠對煙氣進行脫硫凈化處理后的一種工業副產品，其主要成分 為二水石膏，并含有一定量的碳酸鈣和較多的水溶性鹽。根據國家環保政策要求，我國所有 新建發電廠必須進行煙氣脫硫處理，既有發電廠也需逐步推進煙氣脫硫改造治理，估計未 來每年全國至少排放出近億噸脫硫石膏。以脫硫石膏全部或部分代替天然石膏生產通用硅 酸鹽水泥是脫硫石膏資源化利用的重要途徑，也是解決目前部分水泥廠存在的天然石膏供 貨斷缺的優選方案。與天然石膏相比，脫硫石膏通常呈漿體狀，附著水含量在10?20%左 右，脫硫石膏的粒徑較細，一般在5i!m?300i!m之間。因此，在水泥生產中利用原狀脫 硫石膏直接替代天然石膏，首先要解決好脫硫石膏的儲存、輸送、下料及計量過程中的粘堵 和下料不暢問題。目前，國內外主要采用的技術措施包括四大類：1)將原狀脫硫石膏經過 加熱烘干處理降低其含水率達到一定限值以下后再擠壓成塊狀；2)將含濕量較大的原狀 脫硫石膏與其它水泥原材料如粉煤灰等進行預拌以減輕其粘堵現象；3)采用添置強制喂 料盤或防堵料斗、增設輔助輸送系統等對水泥粉磨生產線進行技術改造，從而達到防止黏 堵和下料不均的目的；4)通過摻加少量膠凝材料對原狀脫硫石膏進行固結并擠壓成球或 成塊狀后使用。其中：第一種方案的烘干工藝需要大量能耗，不符合節能環保和可持續發展 的要求；第二種方案會增加水泥生產廠的場地占用面積，不利于推廣應用；第三種方案需 要對水泥生產線進行改造，推廣難度較大；第四種方案對脫硫石膏固化成球后既不需要烘 干能耗，而且處理后的脫硫石膏顆粒的儲存、運輸、計量與天然石膏可以完全相同，是一種 較理想的處理方法。但是，在第四種方案中，國內外普遍采用直接加入少量水泥作為膠凝材 料對脫硫石膏進行固結成球，既浪費了此部分水泥的活性，也使處理后的脫硫石膏的造價 較高，很難為大量水泥企業普遍接受。
【發明內容】
[0003] 本發明在于克服【背景技術】中存在的現有采用摻少量水泥對脫硫石膏進行固結而 存在的造價高、浪費水泥活性的問題，而提供一種脫硫石膏固結成球用膠凝材料。該脫硫石 膏固結成球用膠凝材料，在脫硫石膏成球前加入脫硫石膏質量6%的膠凝材料，可提高脫硫 石膏塊體的抗壓強度，并降低脫硫石膏固結成球工藝中膠凝材料部分的生產成本。 本發明解決其問題可通過如下技術方案來達到：該脫硫石膏固結成球用膠凝材料，其 組分及配比按質量百分比如下：礦渣粉為50-70%，普通硅酸鹽水泥為20-30%，生石灰粉 為 10-20%。 所述的礦渣粉是由粒化高爐礦渣經干燥、粉磨而得到的粉體材料，比表面積為350? 400m2/kg;所述的普通硅酸鹽水泥為32. 5或42. 5強度等級水泥；所述的生石灰粉中的氧化 隹丐和氧化鎂含量要求不低于80%，0. 9mm篩篩余量不大于0. 5%。 該脫硫石膏固結成球用膠凝材料作用原理：主要利用礦渣中的活性氧化鋁與脫硫石膏 中的硫酸鹽發生快速化學反應生成鈣礬石而使漿體產生早期強度；普通硅酸鹽水泥的作用 是與脫硫石膏中的自由水發生反應生成水化硅酸鈣而進一步增強漿體強度和后期強度發 展，同時水化反應放熱以及水化反應生成的氫氧化鈣又對礦渣粉起到激發活性的作用；生 石灰的作用主要有兩個方面：一是遇水快速反應消耗漿體中的自由水而降低脫硫石膏中的 含水率，同時與水結合后形成高濃度的氫氧化鈣孔隙溶液，激發礦渣粉的潛在活性。 本發明與上述【背景技術】相比較可具有如下有益效果：該脫硫石膏固結成球用膠凝材 料，在脫硫石膏成球前加入脫硫石膏質量6%的復合膠凝材料，可提高脫硫石膏塊體的抗壓 強度20%以上，并降低固結成球工藝中膠凝材料部分的生產成本20%以上。本發明具有生 產工藝簡單，生產成本低，利用工業廢渣、經濟效益顯著等優點。 【具體實施方式】： 下面將結合具體實施例對本發明作進一步說明： 實施例1 稱取礦渣粉50g、普通硅酸鹽水泥30g、生石灰粉20g混合均勻制成干粉狀材料。 實施例2 稱取礦渣粉60g、普通硅酸鹽水泥20g、生石灰粉20g混合均勻制成干粉狀材料。 實施例3 稱取礦渣粉70g、普通硅酸鹽水泥20g、生石灰粉10g混合均勻制成干粉狀材料。 實施例4 稱取礦渣粉60g、普通硅酸鹽水泥30g、生石灰粉10g混合均勻制成干粉狀材料。 實施例5 稱取礦渣粉60g、普通硅酸鹽水泥25g、生石灰粉15g混合均勻制成干粉狀材料。 將上述實施例1-5進行實驗室平行試驗分析。脫硫石膏的初始含水率控制在12? 15%，將以上所述的五個實施例制備的復合膠凝材料以6%摻量與脫硫石膏混合均勻，并在 40?50kPa的壓力下擠壓密實成40mmX40mmX160mm的棱柱體試件，用塑料布密封在室溫 下養護不同時間后，然后按照GB/T17671-1999《水泥膠砂強度檢驗方法（ISO)法》進行抗 壓強度和抗折強度測試，檢驗結果如下表1所示。 表1水泥膠砂抗壓強度和抗折強度測試檢驗結果
【權利要求】
1. 一種脫硫石膏固結成球用膠凝材料，其組分及配比按質量百分比如下：礦渣粉為 50-70%，普通硅酸鹽水泥為20-30%，生石灰粉為10-20%。
2. 根據權利要求1所述的一種脫硫石膏固結成球用膠凝材料，其特征在于：所述的礦 渣粉是由粒化高爐礦渣經干燥、粉磨而得到的粉體材料，比表面積為35(T400m2/kg ;所述的 普通硅酸鹽水泥為32. 5或42. 5強度等級水泥；所述的生石灰粉中的氧化鈣和氧化鎂含量 要求不低于80%，0. 9mm篩篩余量不大于0. 5%。
【文檔編號】C04B7/19GK104370483SQ201410581996
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年10月27日 優先權日:2014年10月27日
【發明者】楊樹立, 李宏亮, 尹國安 申請人:中國石油天然氣集團公司, 大慶石油管理局, 大慶油田水泥有限責任公司