专利名称：：免烧粉煤灰硅酸盐水泥及其制备方法
技术领域：
：本发明涉及粉煤灰硅酸盐免烧水泥及其制备方法，本发明是一种利用火力发电厂排放出的废弃物—粉煤灰制备建筑水泥组合物及其制法，属于建材领域。据国家有关资料介绍，全国火力发电厂排放的粉煤灰数量大，污染严重，而且年复一年地在增加，但至今没有彻底根治的有效方法和产品。据内蒙伊盟达拉特旗火力发电厂的情况看，它的设计能力是15台33万千瓦机组，总发电500万千瓦的规模，目前已有二个33万千瓦机组发电，每台机组年排放粉煤灰近九万吨，现已年排粉煤灰近18万吨，而且每年在递增，它是一个新建的火力发电厂，如不想办法治理粉煤灰的污染，年复一年增加的粉煤灰数量，将对达拉特旗的环境污染造成严重危害。为此，人们开始了对粉煤灰的利用研究。从直观看，粉煤灰的细度，颜色与水泥十分相似，为此，选择了用粉煤灰制做水泥的研究题目，从目前国内外报道来看，用粉煤灰制作水泥的还不多见。通过化验，达旗电厂的粉煤灰烧失量在8％以下，SO3在3％以下，MgO4％以下，细度8％以下，含水量1％以下,系一种干排灰，具备GB1596-914《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》标准要求，可以变废为宝。从水泥行业看，传统的水泥制作工艺复杂，需选料、烧结、磨制等，成本高，用粉煤灰制作相应标号的水泥只需配制，磨细混合即可，它的全成本是传统水泥的80％左右，既增加了效益，又减少了污染，其经济效益，社会效益十分可观。与此同时，此粉煤灰还可配制免烧粉煤灰砌块和各种建筑砖，随着粘土资源的紧张和控制，利用粉煤灰配制水泥和砖，既减少了矿产资源和粘土资源的消耗，又减少了污染，同时增加了经济效益，所以，利用粉煤灰配制建筑材料具有它广阔的发展前途和使用价值。本发明的目的是为了变废为宝，为治理环保而提供一种免烧粉煤灰硅酸盐水泥的制备方法及其水泥的组合物配方。用本发明的方法，可将各大火力发电厂排放的粉煤灰制作成建材行业廉价实用而可靠的抢手建筑水泥。本发明的目的是这样实理的达旗火力发电厂排放的粉煤灰系干排灰，细度8％以下，烧失量8％以下，比重2.3％，容重1000kg/m3，它的化学成份SiO241.4％，Fe2O312.79％，Al2O316.02％，CaO20.53％，Mg3.55％.SO32.74％，它的矿物质成份3CaO，SiO2没有，2CaO，SiO2无，3CaO，Al2O320.75％，4CaO，Al2O3，Fe2O338.88％，系一种低钙灰，但具有火山灰质的效应，基本条件满足GB1596-91《用于水泥和混凝土的粉煤灰》的条件，本着缺什么配什么的配制原则，首先选用矿物来配制。不足部分用化学粉剂调整。制做以粉煤灰掺入量为40％的免烧粉煤灰硅酸盐425#建筑水泥，为了使其活性，安定性，强度，凝结时间都达到GB1344-92《矿渣硅酸盐水泥，火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥》标准，首先选用了内蒙西卓子山生产《草原牌》525#水泥的熟料为主配制，它的主要化学成份SiO221.15％，Fe2O34.33％，Al2O36.21％，CaO62.90％，MgO3.04％，SO30.56％，它的矿物质成份3CaO，SiO234.56％，2CaO，SiO234.60％，3CaO，Al2O39.11％，4CaO，Al2O3，Fe2O313.16％，从这些成份看，制作水泥不成问题，因为它本来就是制作水泥的原料，但如果掺多了成本高，掺少了标号达不到425#，这样就拟定了粉煤灰掺入量40％，熟料掺入量55％，剩余不足部分根据需要用其它矿物质填补研制，或用化学粉剂进行调整研制的选配料方案。通过反复试验发现凝结时间达不到标准要求，为此就选用了内蒙巴盟巴彦高勒产的生石膏，此石膏系二水石膏，它所含的SO342.42％，是调节凝结时间的最佳矿物。粉煤灰硅酸盐水泥的强度问题是一个推广与应用的关键问题，在试验中发现，仅粉煤灰、熟料、石膏混磨而成，凝结时间、安定性都符合标准，但强度不稳定而且较低，为此，又选用了萘系减水剂和Na2SO4早强剂。使之满足拟生产水泥标号的条件。在原料选择、配料选择并通过化验，实验都满足以后，开始录找最佳配方的试制工作。本发明的工艺流程与配方如下粉煤灰40％(重，下同)+熟料55％+石膏4.3％+萘系减水剂0.4％+Na2SO40.3％，混合后用球磨机磨至细度(0.045mm方孔筛筛余)8％左右装袋即可，出厂之前再进行一次化验即可销售出厂。制作数量先后试制配方9个，历时四个月，每个配方6公斤，第八个配方制作1.5吨，第九个配方制作10吨，在第八个配方中找着了最佳配方，在九个配方的复验中发现安定性，凝结时间，抗折，抗压都达到并大大超过GB1344-92《矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥》标准中有关425#水泥的要求，其结果见表一表一</tables>化验单见表二</tables>化验单位是内蒙古第三电力建设工程公司中心试验室化验的，此单位系国家土建一级化验单位。由于粉煤灰本身是火力发电厂的废弃物，掺入40％的粉煤灰制作水泥其成本很低，再加上不用再烧制，只是磨细即可，大大地减少了工艺程序。其成本传统工艺的同标号水泥每吨水泥全成本250元/吨，而这种粉煤灰水泥的全成本每吨为210元/吨，利润十分可观，它既能产生很高的经济效益，又能解决污染问题，而且此产品成本低，市场竞争力十分强，是任何水泥无法抗争的。下面的实施例是对本发明的进一步说明，本发明的精神和保护范围均体现在说明书及权利要求书中。实施例1以一吨粉煤灰硅酸盐425#水泥为例，其配方如下粉煤灰400kg草原牌525#水泥熟料550kg石膏43kg萘系减水剂4kg硫酸钠3kg将上述原料混均后用球磨机磨至细度(0.045mm方孔筛筛余)8％以下，装袋即为成品。权利要求1.一种免烧粉煤灰硅酸盐水泥，其特征在于其组成如下粉煤灰40％(重下同)熟料55％石膏4.3％萘系减水剂0.4％Na2SO40.3％2.一种免烧粉煤灰硅酸盐水泥组合物的制备方法，其特征在于将粉煤灰400kg，草原牌525#水泥熟料550kg，石膏43kg，萘系减水剂4kg，硫酸钠3kg混匀后，用球磨机磨至细度(0.045mm方孔筛筛余)8％以下，装袋即为成品。全文摘要一种免烧粉煤灰硅酸盐水泥,其组成如下:粉煤灰40%(重下同),熟料55%,石膏4.3%,萘系减水剂0.4%,Na文档编号C04B7/24GK1187474SQ97100220公开日1998年7月15日申请日期1997年1月7日优先权日1997年1月7日发明者严智荣申请人:严智荣