专利名称：高效益彩色水泥的生产方法
技术领域：
本发明是一种利用工业废渣生产高效益彩色水泥的方法。
已有彩色水泥的生产着色，是在粉磨水泥熟料时掺入化学颜料或是在混凝土搅拌现场直接掺入化学颜料使其着色，这种用颜料着色的方法，其色彩的耐候性和稳定性一直没有很好的解决。
已有的直接生产彩色水泥熟料是将熟料或磨成的水泥与少量硫磺混合，通过不同的加温和保温时间而获得，此种方法同样没有解决色彩的耐候性和稳定性。
目前采用在生料中加入过渡元素着色剂，如氧化铬、氧化钴、氧化锰等，通过窑炉高温煅烧成彩色水泥熟料的方法，它可以利用含这些元素的矿石，并可以用提炼后仍含有这些元素的工业废渣进行配料，但这种方法生产工艺繁杂，成本较高。
本发明的目的是针对以上方法的不足，提供一种生产工艺特别简单，成本最低，经济效益最高的彩色水泥生产方法。
本发明的着色、硬化原理1、着色原理应用废渣成份中白色的硫铝酸钙和硅酸二钙作载体(基料)，利用废渣中的有色团元素如硫酸渣中的氧化铁红、硅锰渣中黄绿色的MnO3、铬渣中绿色的氧化铬为着色剂。
2、硬化机理a、因为熟料，水渣和有色废渣中，含有一定的C3S、C2S和C4AF，它们遇水后起水化作用，产生如下几种具有胶凝性质的水化物2CaO、SiO2、aq、Ca(OH)2，3CaO、Fe2O3、6H2O等，它们的晶体矿物皆有水硬性。b、有色的水淬硅锰渣和铬渣等含有大量的玻璃体，具有较强的水硬性。从苏联B、Q茹拉夫廖夫教授的《胶凝物质的周期性图》上不难看出锰酸钙、铬酸钙都具备胶凝性。该图是本发明选择具备活性的有色废渣的科学依据。
胶凝物质的周期性图
C、熟料、水渣和有色废渣中的C3A，水化后形成具有胶凝性的水化铝酸钙3Ca、OAL2O3、6H2O。在液相中再与硫酸盐激化剂作用，形成稳定的硫铝酸钙(C3A3CS、H32)。即钙矾石，具有水硬性，当在水泥中加入半水或可溶性石膏，立即会出现比正常范围溶解度大6倍的硫酸钙，它能促进硫铝酸钙和硫铬酸钙等水硬矿物的形成。
本发明根据以上机理，通过如下技术方案而实现，即利用工业废渣如硫酸渣、硅锰渣中的有色团元素或颜料加微量添加剂为着色剂，利用废渣中的硫铝酸钙和硅酸二钙作载体，应用三色基原理配色，以含有色团元素的工业废渣和具有活性的白色、浅色或具有多种颜色的工业废渣、半水或可溶性无水石膏、普通或白色水泥熟料为原料，将它们按一定的配比组合后，直接经高细粉磨而成。
本发明利用工业废渣中的有色团元素是硫酸渣中的氧化铁红、硅锰渣中黄、绿色的氧化锰、铬渣中的氧化铬等。所用的白色、浅色或具有多种颜色的工业废渣是指符合苏联B、Q茹夫廖夫发现的《胶凝物的周期性图》中具有胶凝性的氧化物所生成的矿物如硅酸盐、铝酸盐、锰酸盐和铬酸盐等。
本发明用的半水或可溶性无水石膏是由雪花石膏、硬石膏或氟石膏经150-450℃烘干灼烧处理而成。
本发明用的普通或白色水泥熟料的kH值为0.92-0.96，C3S为50-60%，标号525以上。
本发明高细粉磨后的水泥细度为4900孔筛筛余为0.5-5%，比表面积为3800-5500cm2/g。
本发明其原料的组合与配比(干基重量百分比)为a、红色水泥的原料组合与配比标号
425－525＃275－325＃硫酸渣3－83－9半水或可溶性无水石膏7－108－14活性的白色或浅色废渣75－5085－70普通或白色水泥熟料15－304－8b、黄绿色水泥的原料组合与配比
275－325＃225－275＃硅锰渣77－5588－60半水或可溶性无水石膏8－108－14普通或白色水泥熟料15－354－6c、蓝色水泥的原料组合与配比
425＃225－325＃活性的白色或浅色废渣77－5585－75半水或可溶性无水石膏6－108－14颜料［2(Al2Na2Si3O10) 2－5 2－5NaSO4］添加剂0.5-1.50.5-1.5普通或白色水泥熟料15－304－6
本发明生产的彩色水泥其原料的组合可简写成如下公式公式Ⅰ彩色水泥＝大量具有活性的有色团废渣+适量水泥熟料+少量半水或可溶性无水石膏生产配料见实施例二。
公式Ⅱ彩色水泥＝少量有色废渣或颜料、微量添加剂+适量水泥熟料+大量活性的白色或浅色废渣+少量半水或可溶性无水石膏生产配料见实施例一、三。
本发明其原料配料后，直接经高细粉磨而成，省掉了生料制作和煅烧熟料的工艺过程，因此具有生产工艺特别简单，用该方法生产的彩色水泥具有成本最低，经济效益最高，且色彩的稳定性和耐候性均较好，并无盐析现象。凝结时间正常，强度较高等优点。
图1是本发明的生产工艺流程图。按图1所示的工艺流程实施例一红色水泥的实施如表1-1、1-2;
实施例二黄绿色水泥的实施如表2-1、2-2;
实施例三蓝色水泥的实施如表3-1、3-2
。
权利要求
1.一种用工业废渣生产高效益彩色水泥的方法及其成品，以工业废渣中的有色团元素或颜料为着色剂，辅以添加剂，本发明的特征是以含有色团元素的工业废渣，具有活性的白色、浅色或具有多种颜色的工业废渣、半水或可溶性无水石膏、普通或白色水泥熟料为原料，将它们按一定的配比组合后，直接经高细粉磨而成彩色水泥。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于有色团元素的工业废渣是指硫酸渣中的氧化铁红，硅锰渣中黄、绿色的氧化锰、铬渣中绿色的氧化铬。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于具有活性的白色、浅色或具有多种颜色的工业废渣是指符合苏联B、Q茹夫廖夫发现的《胶凝物的周期性图》中具有胶凝性的氧化物所生成的矿物，如硅酸盐、铝酸盐、锰酸盐和铬酸盐。
4.按权利要求1所述的方法，其特征在于半水或可溶性无水石膏是由雪花石膏、硬石膏或氟石膏经150-450℃烘干灼烧处理而成。
5.按权利要求1所述的方法，其特征在于普通或白色水泥熟料的kH值为0.92-0.96，C3S为50-60%，标号在525以上。
6.按权利要求1所述的方法，其特征在于经高细粉磨后的细度为4900孔筛筛余为0.5-5%，比表面积为3800-5500cm2/g。
全文摘要
高效益彩色水泥的生产方法，以废渣中的有色团元素为着色剂。本发明的特征是以具有活性的白色、浅色或具有多种颜色的工业废渣。半水或可溶性无水石膏、普通或白色水泥熟料为主要原料，将它们按一定的配比组合后，直接经高细粉磨而成。本发明省掉了生料制作和煅烧熟料的工艺过程，具有生产工艺特别简单，用该方法生产的彩色水泥不仅可作为装饰水泥用，还可用于结构混凝土和彩色地板。成本低，经济效益高。
文档编号C04B7/14GK1071651SQ9210699
公开日1993年5月5日 申请日期1992年7月4日 优先权日1992年7月4日
发明者王剑波 申请人:王剑波