本發(fā)明屬于水泥技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高摻超細(xì)粉煤灰和爐渣的水泥及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)火力發(fā)電工業(yè)的快速發(fā)展，以煤基為燃料的發(fā)電機(jī)組大量投產(chǎn)，由此產(chǎn)生的粉煤灰、爐渣及脫硫石膏逐年增加。但是，由于目前對(duì)其資源化利用較低，導(dǎo)致存放占用大量的土地，并污染環(huán)境。因此，社會(huì)對(duì)高效利用粉煤灰、爐渣和脫硫石膏的需求極為迫切。將火電生產(chǎn)過(guò)程中排放的這些固體物應(yīng)用于建材產(chǎn)品的研制，是有效降低其存量，提高其利用率，實(shí)現(xiàn)固廢資源化利用的最有效途徑。
粉煤灰作為水泥生產(chǎn)中的一種活性混合材料，其合理的摻入不僅可改善水泥的性能，而且對(duì)降低水泥的生產(chǎn)成本，節(jié)約天然資源等都具有明顯的效果。因此，目前已被廣泛地應(yīng)用于水泥生產(chǎn)行業(yè)。然而，粉煤灰在水泥中的摻量較低，一般僅為20％～30％左右；當(dāng)摻入粉煤灰活性激發(fā)劑時(shí)，摻量也不會(huì)超過(guò)40％。研發(fā)在水泥生產(chǎn)中大量地?fù)饺敕勖夯业募夹g(shù)，尤其是能同時(shí)摻加爐渣，實(shí)現(xiàn)粉煤灰與爐渣的整體高效利用，是當(dāng)今建材領(lǐng)域重要的研究課題，對(duì)電力工業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是通過(guò)對(duì)粉煤灰、爐渣、硅酸鹽水泥熟料及脫硫石膏進(jìn)行經(jīng)濟(jì)適用的磨細(xì)處理，以及科學(xué)合理的材料用量配比，充分發(fā)揮各材料組分的理化綜合效應(yīng)，提供一種粉煤灰、爐渣及脫硫石膏總體利用量大，產(chǎn)品質(zhì)量符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)成本低，具有廣闊市場(chǎng)前景的高摻磨細(xì)粉煤灰水泥及其制備方法，實(shí)現(xiàn)固廢物的規(guī)?；Y源利用。
本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的而采取的技術(shù)方案為：
一種高摻超細(xì)粉煤灰和爐渣的水泥，包括以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的組分：
粉煤灰33～42、爐渣粉32～44、硅酸鹽水泥熟料粉20～24、脫硫石膏粉2～3，其中粉煤灰的比表面積不低于1000m2/kg；爐渣粉的細(xì)度45μm方孔篩篩余值為15％～17％。
本發(fā)明所述的粉煤灰的制備為：將符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(gb/t1596-2005)標(biāo)準(zhǔn)的火力發(fā)電廠產(chǎn)生的粉煤灰，用電廠余熱蒸汽動(dòng)能磨進(jìn)行磨細(xì)，比表面積不低于1000m2/kg。
本發(fā)明所述爐渣粉、硅酸鹽水泥熟料粉及脫硫石膏粉可分別制備，也可由其原料混合制備，具體如下：
所述爐渣粉的制備：將火力發(fā)電廠產(chǎn)生的爐渣用水泥球磨機(jī)磨細(xì)，其質(zhì)量符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(gb/t1596-2005)標(biāo)準(zhǔn)，細(xì)度45μm方孔篩篩余控制值為15％～17％；
所述硅酸鹽水泥熟料粉的制備：將符合《通用硅酸鹽水泥》(gb175-2007)標(biāo)準(zhǔn)的硅酸鹽水泥熟料，用水泥球磨機(jī)進(jìn)行磨細(xì)，細(xì)度45μm方孔篩篩余值為12％～15％；
所述脫硫石膏粉的制備：將硫酸鈣含量不低于90％的煙氣脫硫石膏在常溫下干燥后，用水泥球磨機(jī)磨細(xì)，細(xì)度45μm方孔篩篩余值為10％～14％；
所述爐渣、硅酸鹽水泥熟料及脫硫石膏組成的混合粉料制備：將爐渣、硅酸鹽水泥熟料及脫硫石膏，按照制備水泥的材料配方分別稱量混合后，用水泥球磨機(jī)磨細(xì)制得，混合粉料的細(xì)度45μm方孔篩篩余值為12％～16％。
一種高摻超細(xì)粉煤灰和爐渣的水泥的制備方法，按照質(zhì)量百分?jǐn)?shù)將粉煤灰、爐渣粉、硅酸鹽水泥熟料粉和脫硫石膏粉混合均勻即可。
本發(fā)明具有以下有益效果：
按照本發(fā)明材料配方制備的水泥，不僅性能符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)p·f32.5的質(zhì)量指標(biāo)，而且粉煤灰的用量較大，可達(dá)33％～42％；同時(shí)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)水泥生產(chǎn)中高摻爐渣的空白，其用量可達(dá)32％～44％；考慮煙氣脫硫石膏的利用，本發(fā)明固廢利用率可達(dá)76％～80％；因此，本發(fā)明可有效地降低水泥生產(chǎn)的成本，實(shí)現(xiàn)粉煤灰及爐渣的大規(guī)模消納，具有良好的社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效益。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例中，檢驗(yàn)本發(fā)明p·f32.5水泥的儀器設(shè)備、溫濕度條件、試件制作、試驗(yàn)方法及質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)均執(zhí)行現(xiàn)行國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
實(shí)施例1
(1)粉煤灰的制備：將符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(gb/t1596-2005)標(biāo)準(zhǔn)的粉煤灰，用電廠余熱蒸汽動(dòng)能磨進(jìn)行磨細(xì)，比表面積為1020m2/kg。
(2)爐渣粉的制備：將爐渣用水泥球磨機(jī)磨細(xì)，其質(zhì)量符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(gb/t1596-2005)標(biāo)準(zhǔn)，細(xì)度(45μm方孔篩篩余)為15.8％。
(3)硅酸鹽水泥熟料粉的制備：將符合《通用硅酸鹽水泥》(gb175-2007)標(biāo)準(zhǔn)的硅酸鹽水泥熟料，用水泥球磨機(jī)進(jìn)行磨細(xì)，細(xì)度(45μm方孔篩篩余)為13.4％。
(4)脫硫石膏粉的制備：將脫硫石膏在常溫下干燥后，用水泥球磨機(jī)磨細(xì)，細(xì)度(45μm方孔篩篩余)為10.2％。
p·f32.5水泥的制備：按照材料用量配方，粉煤灰42；爐渣粉35；硅酸鹽水泥熟料粉20；脫硫石膏粉3；稱取各料，混拌均勻制得。
實(shí)施例1的水泥檢驗(yàn)結(jié)果及質(zhì)量，見表1。
表1實(shí)施例1的水泥檢驗(yàn)結(jié)果
由表1可知，實(shí)施例1水泥的檢驗(yàn)結(jié)果，符合《通用硅酸鹽水泥》(gb175-2007)標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)p·f32.5水泥的各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)。
實(shí)施例2
(1)粉煤灰的制備：將符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(gb/t1596-2005)標(biāo)準(zhǔn)的粉煤灰，用電廠余熱蒸汽動(dòng)能磨進(jìn)行磨細(xì)，比表面積為1164m2/kg。
(2)爐渣粉的制備：將爐渣用水泥球磨機(jī)磨細(xì)，其質(zhì)量符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(gb/t1596-2005)標(biāo)準(zhǔn)，細(xì)度(45μm方孔篩篩余)為16.9％。
(3)硅酸鹽水泥熟料粉的制備：將符合《通用硅酸鹽水泥》(gb175-2007)標(biāo)準(zhǔn)的硅酸鹽水泥熟料，用水泥球磨機(jī)進(jìn)行磨細(xì)，細(xì)度(45μm方孔篩篩余)為12.2％。
(4)脫硫石膏粉的制備：將脫硫石膏在常溫下干燥后，用水泥球磨機(jī)磨細(xì)，細(xì)度(45μm方孔篩篩余)為11.4％。
p·f32.5水泥的制備：按照材料用量配方，粉煤灰33；爐渣粉44；硅酸鹽水泥熟料粉21；脫硫石膏粉2；稱取各料，混拌均勻制得。
(6)實(shí)施例2的水泥檢驗(yàn)結(jié)果及質(zhì)量，見表2。
表2實(shí)施例2的水泥檢驗(yàn)結(jié)果
由表2可知，實(shí)施例2水泥的檢驗(yàn)結(jié)果，符合《通用硅酸鹽水泥》(gb175-2007)標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)p·f32.5水泥的各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)。
實(shí)施例3
(1)粉煤灰的制備：將符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(gb/t1596-2005)標(biāo)準(zhǔn)的粉煤灰，用電廠余熱蒸汽動(dòng)能磨進(jìn)行磨細(xì)，比表面積為1090m2/kg。
(2)爐渣、硅酸鹽水泥熟料及脫硫石膏組成的混合粉料制備：以制備水泥的總質(zhì)量計(jì)，分別按爐渣32％、硅酸鹽水泥熟料24％、脫硫石膏3％稱料；將其混合后，用水泥球磨機(jī)磨細(xì)，混合粉料的細(xì)度(45μm方孔篩篩余)為15.5％；
p·f32.5水泥的制備：以制備水泥的總質(zhì)量計(jì)，分別按粉煤灰41、上述混合粉料59稱料，混拌均勻制得。
(4)實(shí)施例3的水泥檢驗(yàn)結(jié)果及質(zhì)量，見表3。
表3實(shí)施例3的水泥檢驗(yàn)結(jié)果
由表3可知，實(shí)施例3水泥的檢驗(yàn)結(jié)果，符合《通用硅酸鹽水泥》(gb175-2007)標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)p·f32.5水泥的各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)。