专利名称：一种水泥用的添加剂及其制备方法
技术领域：
本发明属于水泥生产技术领域，更具体地说，本发明涉及水泥生料煅烧前加入的一种复合添加剂及其制备方法。
水泥是建筑工程中最为重要的材料之一，广泛地应用于工业、农业、国防，但是水泥生产又是一个高耗能的行业，因此如何降低能耗则是水泥生产技术改进的重要内容之一(崔恩选等编，《化学工艺学》，高等教育出版社，1993年10月，190页)。为了降低能耗，提高产品质量，自六十年代以来，人们先后研制出包括水泥矿化剂如由石膏和荧石组成的矿化剂(CN1096997A)、氟一硫复合矿化剂(CN1098076A)以及Fe2O3或/和CaF2助熔剂(W094/14719)、在内的多种制备水泥熟料用的添加剂，它们在生料煅烧过程中，能够降低反应温度，改善烧成条件，生料自外向内烧结收缩，呈青黑色，熔体容重较大，但在实际应用中发现一些矿化剂加入后往往使料球内部不能充分烧透，游离的cao较高，影响产品质量，而且仍需要使用优质煤作燃料，煤耗也无显著下降。
本发明的目的是克服上述添加剂存在的缺点，提出一种降低能耗、提高产品质量的一种煅烧水泥熟料用的复合添加剂及其制备方法。
实现本发明的目的主要技术内容提出一种由石膏、荧石、膨胀材料和硫酸组成的复合添加剂。
本发明复合添加剂的组分及其含量(以各组分重量之和为100计)荧石10-30％、石膏20-40％、膨胀材料40-60％、硫酸10-15％。
所述的荧石(fluorite)是结晶状或成块的矿物，化学成份主要是CaF2，各地荧石的CaF2含量是不同的。它可用作助熔剂。本发明所述的荧石CaF2在60％以上，是唐山地区产的矿石。
所述的石膏要求品位在40％以上。
所述的膨胀材料包括珍珠岩、蛭石或其混合物，最好是蛭石(vermiculite)。
所述的硫酸是浓度为30％的硫酸，配方中是一种强氧化剂。
本发明复合添加剂的制备过程包括以下步骤1、将石膏、荧石、膨胀材料的固体矿物分别用粉碎机粉碎至颗粒为10mm以下，再充分混合均匀；2、将混合均匀的固体物料在破碎机细磨至颗粒达0.08mm以下；3、在(2)步的物料中加入硫酸，充分搅拌混合，得到含水量＜15％的成品，然后装袋。
上述步骤(2)可以省去，直接与水泥生料一起研磨至水泥所要求的细度即80μm方孔筛的筛余百分率不超过10％。
按本发明方法制得的复合添加剂可用于任何窑型的水泥熟料煅烧，加入量是水泥生料的1-1.5％最为经济，加入量越多，效果越好，但成本太高。
本发明的主要效果由于采用本发明的添加剂，使生料煅烧过程中大幅度降低烧成温度，因此可提高熟料产量达20-30％；由于复合添加剂中加入膨胀材料，从而使料球内部产生很多微孔，以达到“同步”燃烧，熟料烧得透，保证熟料的质量；采用本发明的添加剂，粉状物减少，颗粒均匀，因此窑内通风良好，内机用电量减少，也有利于环境保护；本发明采用硫酸强氧化剂，可增加每吨生料的热值含量，氧化反应速度加快，使烧成时间缩短，不仅提高产品产量，保证熟料烧得透，更重要的是可节煤20-30％；采用本发明的复合添加剂，煅烧生料可用劣质煤。
下面用实例进一步说明本发明的特点实例1-4实例所用的荧石、蛭石、珍珠岩矿石是唐山地区产的，荧石的CaF2含量60％，其组成含量见表1，混合物破碎至≤0.08mm的粉状物。
实例5本实例为本发明的使用效果实验，实验是在河北省丰润县燕丰水泥厂进行，水泥生料6000kg，在现场加入实例1的复合添加剂60kg，搅拌混合均匀，在立窑中煅烧，煅烧条件与立窑传统烧法相同，燃料煤为白煤，水泥生料包括石灰石、粘土、铁粉。在同一个窑中，用同一种燃料，相同的操作条件下对加本发明添加剂的生料进行煅烧并与不加本发明添加剂进行对比。其结果是加入本发明添加剂制得的水泥熟料所用白煤是生料的9％，配热为800千卡/千克熟料，其熟料3天强度为38Mpa,28天达62.6Mpa，产量可提高30％；不加添加剂使用白煤为14％，配热达1200千卡/千克熟料，而且粘窑。
权利要求
1.一种水泥生料煅烧前加入的一种复合添加剂，其特征在于组分及其含量(以各组分之和为100计)荧石10-30％、石膏20-40％、膨胀材料40-60％、硫酸10-15％。
2.按照权利要求1所述的添加剂，其特征在于所述的荧石CaF2含量为60％以上。
3.按照权利要求1所述的添加剂，其特征在于所述的石膏品位在40％以上。
4.按照权利要求1所述的添加剂，其特征在于所述的膨胀材料包括蛭石、珍珠岩或其混合物。
5.按照权利要求1所述的添加剂，其特征在于所述的硫酸是浓度为30％的硫酸。
6.权利要求1所述的添加剂的制备方法，其特征在于制备过程包括(1)、将石膏、荧石、膨胀材料的固体物料分别用粉碎机粉碎至颗粒细度为10mm以下，再将其混合均匀；(2)、将混合均匀的物料在破碎机细磨至颗粒细度达0.08mm以下；(3)、在(2)步的物料中加入浓度为30％的硫酸，充分搅拌混合，然后装袋。
7.权利要求1所述的添加剂的应用，其特征在于水泥生料煅烧前加入生料重量的1-1.5％的复合添加剂，充分混合后煅烧。
全文摘要
本发明是一种水泥生料煅烧前加入的一种复合添加剂,其特点是复合添加剂是由荧石、石膏、膨胀材料和硫酸所组成。在生料煅烧前加入本发明的添加剂可降低活化能和烧成温度,缩短烧成时间,保证水泥质量,可提高熟料产量20－30%,节省燃料20－30%。
文档编号C04B7/42GK1217303SQ9712017
公开日1999年5月26日 申请日期1997年11月18日 优先权日1997年11月18日
发明者谷士民, 王振环, 李平 申请人:谷士民, 王振环, 李平