专利名称：高硫硅酸盐水泥及其生产方法
技术领域：
本发明属水泥技术领域。
背景技术：
硅酸盐水泥在建筑工程中已得到广泛应用，我国也有了自己的国家标准。在标准中对熟料的三氧化硫含量无具体规定，一般为1％左右，最大为1.2～1.3％。标准还规定了在粉磨熟料时必须加入石膏，以保证其缓凝作用。也早已有人发现提高水泥熟料中三氧化硫含量有利于缓凝，且一些工厂采取了用高硫煤烧制熟料的方法，以求达到加大熟料中三氧化硫含量的目的，但采用这种方法时，煤中硫相当部分成为氟硫复合矿化剂的一个组分，最后在熟料中形成硫铝酸盐和氟硫酸盐，而形成硫酸钙的量较少，导致水泥熟料凝结时间不正常。同时，生料中的煤首先要满足烧制熟料所需的热耗，形成硫酸钙却是次要的，致使熟料中生成硫酸钙量不稳定，达不到予期要求，煅烧时还排放较多二氧化硫，污染环境。本发明人曾在“水泥”杂志1999年第二期上发表过<生料中添加柠檬酸渣烧制高硫水泥熟料的试验研究>一文，介绍使用柠檬酸渣烧制高硫水泥熟料，但未公开关键工艺参数。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提高硅酸盐水泥熟料中三氧化硫含量，制备水泥时不再添加石膏。
本发明以如下技术方案解决上述技术问题高硫硅酸盐水泥熟料的氧化物中有三氧化硫1.5～3.0％，CaO 63～68％，矿物成分中CaSO4为2.6～5.1％。
生产高硫硅酸盐水泥的方法是在熟料烧制过程中，将四大率值控制在以下范围石灰饱和系数KH 0.92～1.0硅率SM(n) 1.90～2.50铝率IM(p) 1.0～1.8硫率SR 0.18～0.32S‾R=SO3Al2O3+FeO3]]>Mgo控制为0.5～2.0％，煅烧温度1350～1400℃本发明的高硫硅酸盐水泥，熟料中含有较高的硫酸钙，凝结时间正常，把它粉磨制备水泥时不用加石膏，生产出的水泥产品标号可达425～725，并利用了柠檬酸生产过程中的废渣，利于环保，降低了水泥成本。
具体实施例方式
本发明的高硫硅酸盐水泥，其熟料中主要氧化物含量范围是CaO 63～68％；SiO220～24％；Al2O33～6％； Fe2O32.6～5.0％； SO31.5～3.0％；相应的主要矿物成分为硅酸三钙(3CaO·SiO2)、硅酸二钙(2CaO·SiO2)、铝酸三钙(3CaO·Al2O3)铁铝酸四钙(4CaO·Al2O3·Fe2O3)和硫酸钙(CaSO4)。其物理性能和用途与一般硅酸盐水泥相同。
本发明的高硫硅酸盐水泥生产方法是将按比例配好的生料粉磨混合石灰石78～80％ (质量百分比，以下同)粘土 8～14％铁矿石4～7％柠檬酸渣 4～6％粉磨细度控制在7～10％(筛余)，再在水泥窑炉中煅烧成水泥熟料，如果用立窑煅烧混合生料，还要把煤按照熟料能耗配入生料中成球，再输送到立窑中燃烧；如果用回转窑煅烧，可以直接把混合生料输送到窑内，用重油或煤煅烧。
煅烧温度控制在1350～1400℃范围，在煅烧过程中，最佳石灰饱和系数KH值控制在0.92～1.00，硅率SM(n)控制在1.9～2.50，铝率IM(p)控制在1.00～1.80，硫率SR控制在0.18～0.32，MgO控制在0.8～2.0％，硫率SR定义为SO3Al2O3+FeO3]]>碱总量K总控制在0.25～1.00％K总＝K2O+1.52Na2O烧成熟料放入磨机磨成水泥成品，粉磨中可加入混合材以制成不同品种水泥。柠檬酸渣中有数种类型石膏，矿化作用后，同时形成的熟料硫酸钙又具有缓凝作用。由于利用了柠檬酸渣的“双剂作用”，提高了生料的易烧性，降低了碳酸钙的分解温度和液相粘度，增加液相量，煅烧温度可降至1400℃以下，并促进了硅酸盐矿物尤其是A矿的形成，提高了水泥熟料的强度。矿化作用后留存的硫酸钙，具有缓凝作用，使熟料凝结时间正常，磨制水泥时不须加入石膏，煅烧过程中排放的二氧化硫量较少，甚至可达零排放。
以下为三个具体实施例各实施例均在实验室内进行。向混合生料加水10％(质量％)成型为￠30×5mm小圆饼，放入马弗炉内煅烧。原料取自工厂。使用的试验和检测方法及使用的仪器按国标要求进行。各试样的煅烧温度分别在1350℃、1380℃、1400℃。
表1 三个混合生料试样化学成分和率值
注Loss—烧失量表2相应熟料化学成分和率值
注f-c-游离CaOVso3-SO3挥发量表3 相应熟料物理性能
权利要求
1.一种高硫硅酸盐水泥，具有硅酸盐水泥的物理性能和用途，其特征是熟料的氧化物中有SO31.5～3.0％ CaO 63～68％，矿物成分中CaSO4为2.6～5.1％。
2.一种生产高硫硅酸盐水泥的方法，将配好的含有柠檬酸渣的生料粉磨后煅烧成熟料，再粉磨成水泥，其特征是熟料煅烧过程中将四大率值控制在以下范围石灰饱和系数KH0.92～1.0硅率SM(n) 1.90～2.50铝率IM(p) 1.0～1.8硫率SR 0.18～0.32其中S‾R=SO3Al2O3+FeO3]]>MgO控制为0.5～2.0％ 煅烧温度1350～1400℃
3.如权利要求2所述的高硫硅酸盐水泥的生产方法，其特征是碱总量K总值控制在0.25～1.00％。
全文摘要
一种高硫硅酸盐水泥，其熟料的氧化物中SO
文档编号C04B7/00GK1396135SQ0213888
公开日2003年2月12日 申请日期2002年8月2日 优先权日2002年8月2日
发明者范基骏, 王永域, 韦文谦, 周龙昌, 廖伟雄 申请人:广西大学