一种硫铝酸盐水泥专用调凝剂及其应用的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种硫铝酸盐水泥专用调凝剂及其应用，其组分重量份比例为：锂渣0～4，硼泥0～2；所述锂渣为生产碳酸锂所产生的废渣，含有碳酸锂，所述硼泥为生产硼砂所产生的废渣，含有硼酸。以锂渣和硼泥的掺合比例为4：0.5，掺入量4.5%，效果最佳。本发明提供的上述锂渣和硼泥复合作为调凝剂的应用，替代了化工原料碳酸锂及硼酸，降低水泥成本、提高产品质量、节约矿业资源、消解工艺废料，为发展循环经济开辟了新途径。
【专利说明】—种硫铝酸盐水泥专用调凝剂及其应用
[0001]本发明涉及一种硫铝酸盐水泥调凝剂及其应用，具体的说是将锂渣和硼泥复合作为调凝剂的应用。
技术背景
[0002]碳酸锂渣(简称锂渣)是硫酸法生产碳酸锂时所产生的废渣，每生产It碳酸锂要排出8~IOt锂渣，锂盐厂每年都要排放大量锂渣，占用大量用地，污染环境。
[0003]硼泥为生产硼酸、硼砂等产品产生的废渣，为灰白色、黄白色粉状固体，呈碱性，含氧化硼和氧化镁等组分。硼泥的堆存处置不仅占用大量土地，而且会使堆场附近的土壤碱化并引起硼的迁移转化，造成环境污染。
[0004]硫铝酸盐水泥的水化历程与硅酸盐水泥的水化历程类似，在加水后先出现一个初始的润湿峰，然后进入诱导期，诱导期结束后进入水化加速期，并逐渐过渡到水化减速期。其早期主要的水化产物是AFt和I型CSH凝胶。由于硫铝酸盐水泥中C4A3S的含量和水化速率都大于C2S,所以早期的水化产物主要是AFt，因此，凡是能促进AFt生成的物质均可加速硫铝酸盐水泥的凝结。
[0005]432 — AFt+2AH3 (gel)
C2S+2H— CSH (I)+CH
AH3 (gel)+3CH=3CSH2+20H —AFt
在C4A3S晶体中，Al3+是以Al-O四面体存在的，而AFt晶体中Al3+是以Al-O八面体存在的，因此，由C4A3S通过液相反应水化形成AFt的过程，就是四配位的Al3+向六配位的Al3+的转化过程。同时，AFt形成是Al-O八面体[Al (OH)6]3-与钙多面体交替排列形成多面柱，然后S042_进入柱间沟槽平衡正电荷的过程，其中形成速率最慢的[A1(0H)6]3_八面体形成过程是AFt形成的控制过程。因此，能加速Al-O八面体[A1(0H)6]3_形成和聚合的物质均能加速硫铝酸盐水泥的凝结。
[0006]掺入Li2CO3时，在水化过程中，它会和硫铝酸盐水泥水化过程中生成的Ca(OH)2反应，生成LiOH,反应式如下:
Li2C03+Ca (OH) 2 — 2Li0H+CaC03
锂化合物的加入可提高硫铝酸盐水泥水化环境的碱度，OH_可取代Al3+周围的水分子，促进铝的溶解，降低[Al(OH)6]3-八面体成核的自由能和晶核的临界尺寸，使得晶核的生成速率增大，该效应有利于[Al(OH)6]3-八面体的形成。同时，LiOH是强碱，在水中解离后产生的Li+可与0H_形成四配位结构，该四配位结构可促进[Al(OH) 6]3_八面体的聚合。
[0007]硼酸对硫铝酸盐水泥的缓凝效果比较明显，加入到硫铝酸盐水中后，由于形成硼酸钙包裹在水泥颗粒水化层表面，使水泥悬浮体趋于稳定，并阻止水泥粒子凝聚，因此可以延缓水泥的凝结。
[0008]而锂渣和硼泥分别含有少量碳酸锂和硼酸，能否将锂渣和硼泥复混应用于硫铝酸盐水泥，还没有报道。
[0009]
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种硫铝酸盐水泥专用调凝剂，采用锂渣和硼泥复合而成，它不仅能使硫铝酸盐水泥企业节约成本、提高产品质量，而且能够消解工业固体废料、发展循环经济。[0010]本发明采取的技术方案如下:一种硫铝酸盐水泥专用调凝剂，其组分重量份比例为:锂渣0~4，硼泥0~2;
所述锂渣为生产碳酸锂所产生的废渣，含有的化学成分为=SiO2 35~38%;Ca0 10~15% ；A1203 30 ~35% ；Fe203 0.4 ~0.6% ；MgO 0.2 ~0.4% ；Li02 0.15 ~0.25% ；
所述硼泥为生产硼砂所产生的废渣，含有的化学成分=MgO 23%~43.4% ；Si0222.6% ~32.7% ；Fe203 2.4% ~14.6% ；B203 0.7% ~5.6% ；A1203 0.1 ~5.0% ；CaO 2.1 ~
5.9%。
[0011]所述的重量份比例为锂渣和硼泥的掺合比例为4:0.5。
[0012]所述的一种硫铝酸盐水泥专用调凝剂在硫铝酸盐水泥中的应用，在硫铝酸盐熟料中掺入硫铝酸盐水泥专用调凝剂1%~10% ；
其应用工艺步骤为:将锂渣和硼泥的混合物随石子、石膏一起按重量配比要求掺入到硫铝酸盐水泥的熟料中，经粉磨后包装。
[0013]所述硫铝酸盐水泥专用调凝剂的组分重量份比例为锂渣和硼泥的掺合比例为4:
0.5，在硫铝酸盐水泥中的掺入量4.5%，这样效果最佳。
[0014]本发明提供的上述锂渣和硼泥复合作为调凝剂的应用，替代了化工原料碳酸锂及硼酸，降低水泥成本、提高产品质量、节约矿业资源、消解工艺废料，为发展循环经济开辟了新途径。
【具体实施方式】
[0015]为进一步说明本
【发明内容】
，结合实施实例进行详细说明。
[0016]表一、本发明低碱硫铝酸盐水泥配比(质量比％)
【权利要求】
1.一种硫铝酸盐水泥专用调凝剂，其组分重量份比例为:锂渣O~4，硼泥O~2 ; 所述锂渣为生产碳酸锂所产生的废渣，含有的化学成分为=SiO2 35~38%;Ca0 10~15% ；A1203 30 ~35% ；Fe203 0.4 ~0.6% ；MgO 0.2 ~0.4% ；Li02 0.15 ~0.25% ； 所述硼泥为生产硼砂所产生的废渣，含有的化学成分=MgO 23%~43.4% ；Si0222.6% ~32.7% ；Fe203 2.4% ~14.6% ；B203 0.7% ~5.6% ；A1203 0.1 ~5.0% ；CaO 2.1 ~5.9%。
2.如权利要求1所述的一种硫铝酸盐水泥专用调凝剂，其特征在于所述的组分重量份比例为锂洛和硼泥的掺合比例为4:0.5。
3.如权利要求1所述的一种硫铝酸盐水泥专用调凝剂在硫铝酸盐水泥中的应用，其特征在于在硫铝酸盐熟料中掺入硫铝酸盐水泥专用调凝剂1%~10% ； 其应用工艺步骤为:将锂渣和硼泥的混合物随石子、石膏一起按重量配比要求掺入到硫铝酸盐水泥的熟料中，经粉磨后包装。
4.如权利要求3所述的一种硫铝酸盐水泥专用调凝剂在硫铝酸盐水泥中的应用，其特征在于所述硫铝酸盐水泥专用调凝剂的组分为锂渣硼泥的掺合比例为4:0.5，在硫铝酸盐水泥中的掺入量4.5%。
【文档编号】C04B28/06GK103524065SQ201310285956
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年7月9日 优先权日:2013年7月9日
【发明者】孙建成, 贾正玉, 朱应新, 陈华东, 李金锋, 葛鹏, 张福恒, 田建伟, 许超 申请人:曲阜中联水泥有限公司