本發(fā)明屬于砌筑水泥,更具體地,涉及一種全固廢低碳排放砌筑水泥及其制備方法。
背景技術:
1、目前礦山開采產生的鐵尾礦采用集中堆放的方式進行處理,這種方式導致鐵尾礦石料產品的使用率不高,而且占用了土地資源,并且其中的有害物質會污染地下水資源和土壤,破壞周邊的生態(tài)環(huán)境。采用鐵尾礦制備水泥材料是鐵尾礦利用的一種趨勢,但目前多采取單固廢利用,全固廢制備水泥材料存在空白。
2、中國專利cn103373826a公開了一種利用鐵尾礦制備低碳水泥熟料的方法,包括如下重量百分比的原料:鐵尾礦14~32;石灰石67~85;礦化劑0~4.5,該專利為鐵尾礦資源的高效、大量利用提供了一種有利途徑,而且制備的水泥的抗壓強度達到了較高的標準。然而該方法所采用的原料僅包含鐵尾礦一種固廢,同時石灰石在煅燒過程中存在大量碳排放。中國專利cn104150794a公開了一種鐵尾礦硅酸鹽水泥的制備方法,所述鐵尾礦硅酸鹽水泥組份包括氧化鈣、氧化硅、鐵尾礦和氧化鋁,各組分的質量百分比為:氧化鈣60~70%、氧化硅12~20%、鐵尾礦5~20%、氧化鋁3~6%。該方法可減少鐵尾礦對環(huán)境的污染,節(jié)約優(yōu)質石灰石、粘土和鐵礦石資源。但是該方法也僅利用單一固廢制備水泥材料,并未做到以固廢完全替代水泥優(yōu)質原料。
技術實現思路
1、針對現有技術的以上缺陷或改進需求,本發(fā)明提供了一種全固廢低碳排放砌筑水泥及其制備方法,其將鐵尾礦、電石渣、粉煤灰、硅灰作為原料,通過一系列工藝流程制備出砌筑水泥,同時鈣源主要由低碳排放的電石渣提供,相較于碳酸鈣一類的鈣源燒制水泥,碳排放大幅降低,實現了包括鐵尾礦在內的四種固廢的高值化、綠色化使用的目標,制備的砌筑水泥抗壓強度、三氧化硫含量、熟料成分、篩余量滿足砌筑水泥國標要求。此外利用全固廢制備砌筑水泥,可大幅降低砌筑水泥制備成本。
2、為實現上述目的,按照本發(fā)明的一個方面,提出了一種全固廢低碳排放砌筑水泥及其制備方法,包括:
3、步驟一,第一步細磨鐵尾礦、電石渣、粉煤灰、硅灰,并按設計進行配比混合,得到水泥生料;
4、步驟二,將水泥生料造塊或造球,并按照設計的溫度進行煅燒,得到水泥熟料;
5、步驟三,將水泥熟料與一定比例石膏混合,研磨至目標細度得到砌筑水泥。
6、作為進一步優(yōu)選的,步驟一中,鐵尾礦、電石渣、粉煤灰、硅灰粒徑應分別細磨至:200~300目、200~300目、200~300目、200~300目。
7、作為進一步優(yōu)選的,步驟一中,步驟一中,將鐵尾礦、電石渣、粉煤灰、硅灰按設計進行配比混合比例為:每100份水泥生料原料,鐵尾礦7-16份、電石渣67-72份、粉煤灰4-6份、硅灰9-17份。
8、作為進一步優(yōu)選的,步驟一中,所述鐵尾礦的組分包括:sio2、cao、fe2o3、al2o3、mgo、k2o、na2o。
9、作為進一步優(yōu)選的,步驟二中,所述設計的溫度包括:升溫速率為:每分鐘升溫5~10℃;燒成溫度為1350~1400℃;燒成溫度保溫時間為:30-60min。
10、作為進一步優(yōu)選的,步驟三所述加入一定比例的石膏細磨至目標細度,石膏比例為:5%,目標細度為200-325目。
11、按照本發(fā)明的另一個方面,還提供了一種砌筑水泥,采用上述的任一實施例方法制備而成。
12、按照本發(fā)明的另一個方面,還提供了一種砌筑水泥的應用方法,包括:將采用如權利要求1-7任一項所述的方法制備而成的砌筑水泥,并以該水泥制備的水泥砂漿試樣,在溫度20±1℃,水浴養(yǎng)護條件下,養(yǎng)護3天,其抗壓強度為7.7~12.4mpa,養(yǎng)護28天,其抗壓強度為19.0~31.9mpa。
13、總體而言,通過本發(fā)明所構思的以上技術方案與現有技術相比,主要具備以下的技術優(yōu)點:
14、1.本發(fā)明利用全固廢原料制備砌筑水泥,改善了固廢水泥多采用單一替代優(yōu)質原料的現狀。按照鐵尾礦、電石渣、粉煤灰、硅灰化學成分與水泥生料所需的各種成分相匹配這一特點,將四種固廢作為水泥制備原料進行配比設計、燒制等,制備出了砌筑水泥,實現了包括鐵尾礦在內地四種固廢的高值化利用的目標,制備的砌筑水泥抗壓強度、三氧化硫含量、篩余量滿足砌筑水泥國標要求。
15、2.本發(fā)明利用電石渣制備砌筑水泥,電石渣內鈣源存在形式為氫氧化鈣(ca(oh)2),相較于碳酸鈣一類的鈣源燒制水泥,碳排放大幅降低。
16、3.本發(fā)明提供的砌筑水泥所制備的水泥砂漿在溫度20±1℃,水浴養(yǎng)護條件下養(yǎng)護3天,其抗壓強度為7.7~12.4mpa,養(yǎng)護28天,其抗壓強度為20.61~22.47mpa,滿足砌筑水泥國標設計強度需求(強度等級12.5)。
1.一種全固廢低碳排放砌筑水泥及其制備方法,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的一種全固廢低碳排放砌筑水泥及其制備方法,其特征在于,步驟一中,鐵尾礦、電石渣、粉煤灰、硅灰粒徑應分別細磨至:
3.根據權利要求1所述的一種全固廢低碳排放砌筑水泥及其制備方法,其特征在于,步驟一中,將鐵尾礦、電石渣、粉煤灰、硅灰按設計進行配比混合比例為:每100份水泥生料原料,鐵尾礦7-16份、電石渣67-72份、粉煤灰4-6份、硅灰9-17份。
4.根據權利要求1所述的一種全固廢低碳排放砌筑水泥及其制備方法,其特征在于,步驟一中,所述鐵尾礦的組分包括:sio2、cao、fe2o3、al2o3、mgo、k2o、na2o。
5.根據權利要求1所述的一種全固廢低碳排放砌筑水泥及其制備方法,其特征在于,步驟二中,所述設計的溫度包括:升溫速率為:每分鐘升溫5~10℃;燒成溫度為1350~1400℃;燒成溫度保溫時間為:30-60min。
6.根據權利要求1所述的一種全固廢低碳排放砌筑水泥及其制備方法,其特征在于,步驟三所述加入一定比例的石膏混合細磨至目標細度,石膏比例為:5%,石膏細度磨至200-325目。
7.根據權利要求1所述的一種全固廢低碳排放砌筑水泥及其制備方法,其特征在于:所述低碳排放在于所使用鈣源為電石渣,該固廢鈣源主要存在形式為氫氧化鈣(ca(oh)2),經過水泥煅燒工藝碳排放量相較于以鈣源存在形式為碳酸鈣(caco3)的原料,極大降低。
8.一種砌筑水泥,其特征在于,采用如權利要求1-7任一項所述的方法制備而成。