专利名称：一种利用镍铬渣制备水泥的方法
技术领域：
本发明属于水泥材料生产技术领域，具体涉及一种利用镍铬渣制备水泥的方法。
背景技术：
普通硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥是使用量大、面广、质优、价廉和保持持续增长的大宗建筑材料。迄今为止，尚没有任何一种建筑材料可以取代它的传统优势地位；但是水泥生产中面临资源的过度消耗、环境的严重污染等不可持续发展的制约因素。冶炼工业废渣是冶金工业的一大废料，是一种具有潜在活性的胶凝材料。高炉粒化矿渣、钢渣等活性渣作为传统的水泥工业的原材料之一，已得到人们较早和普遍的认同，但利用镍铬渣这类低活性的工业废渣作混合材料制作水泥，使用量较少，而这类废渣产量越来越大，如何充分和有效的利用该类废渣，成为人们关注的课题。为此，国内外研究者做了大量的研究工作。
国内外对镍铬渣的研究利用，主要集中在如下几个方面对镍铬渣里的残余镍、铬、铜、砷等有价金属的提取，镍渣提铁及熔渣制备微晶玻璃，使用水玻璃激发镍渣制备建筑砌块，作为矿井的填充料，吉林亚泰水泥有限公司将镍渣作为原料制备水泥生料烧制水泥熟料，生料中镍洛掺入量在4 12%之间，另外该公司在生产32. 5R复合娃酸盐水泥时外掺5%的镍渣作为水泥混合材使用。用于水泥外掺研究及应用较少，中国建筑材料研究院对镍渣作为水泥混合材进行了试验研究，认为此类废渣属于非活性混合材，国内水泥企业使用镍铬纯作水泥外掺厂家很少，使用作外掺的少数厂家其外掺量一般控制在4 12%。火法生产I吨镍约排出6 16吨渣，年产4万吨金属镍的企业每年就要排放近40万吨镍渣，由于没有大规模有效利用的途径，仅金川集团渣场累计堆存量已达1000万吨。对镍渣的处置向大规模无害化、资源化、高效益方向发展。低活性工业废渣镍铬渣由于其活性低，用作混合材大量直接掺入制作水泥有较大难度，实际生产中一般掺量4 8%，且降标较大，而且由于镍铬渣是潜在水硬性的，过多地掺入会带来矿渣水泥早期强度偏低的现象。如中国专利00100108. 6公布了一种复合硅酸盐水泥，将镍渣与其它活性混合材复合掺加生产复合水泥，由15 50份镍渣，40 70份硅酸盐水泥熟料，8 10份石膏，10 20份粒化高炉矿渣混合后研磨至比表面积为4000 5000cm2/g超细粉体，可制成325#>425 #,525 #水泥。该发明镍渣折算掺入量在21 33%之间，掺入量不高。中国专利CN200810197940. 9公布了一种镍铬铁合金渣超硫酸盐水泥及其制备方法，该发明的镍铬铁合金渣超硫酸盐水泥，其组成为重量％:镍铬铁合金渣20 60 %，矿渣或粉煤灰20 60 %，硫酸盐激活剂5 25%，水泥熟料或氢氧化钙I 10%，碱性激活剂O. 05 3%。该发明未针对硅酸盐水泥；中国专利CN98111958. I公布了一种碱激发镍矿渣水泥及其制造方法和用途，水泥是一种碱激发镍矿渣水泥，由37 85% (重量％)镍矿渣、14 60%改性硅酸钠溶液和I 35%改性剂组成，其强度标号可达到325 # 925 #，该发明也未能针对硅酸盐水泥。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用镍铬渣制备水泥的方法，能够用镍鉻渣大掺量制作水泥，经过高细高效粉磨和废渣矿物潜能激发技术，生产出复合硅酸盐水泥及普通硅酸盐水泥，降低了生产成本，促进低碳环保。本发明通过以下技术方案达到上述目的一种利用镍铬渣制备水泥的方法，包括如下步骤( I)将镍鉻渣、粒化高炉矿渣烘干，控制水分彡I. 5%，(2)将烘干后的物料按如下重量比镍鉻渣75 93%，粒化高炉矿渣O 20%，镍鉻渣活性激发剂O. 3 7%，加入磨机进行粉磨，粉磨细度350 500m2/kg，得镍鉻渣复合矿粉，所述镍鉻渣活性激发剂成分为一价金属盐、二价金属盐、稀土 ；配比为一价金属 盐20 70%，二价金属盐25 75%，稀土 5 15%。(3)将水泥熟料、石骨按如下重量比熟料73 97. 5%,石骨2. 5 27%加入磨机进行粉磨，粉磨细度310 480m2/kg，得普通硅酸盐水泥，(4)将镍鉻渣复合矿粉与普通硅酸盐水泥按如下重量比镍鉻渣复合矿粉20 70%,普通硅酸盐水泥30 80%，加入混合机混合，制得强度等级为32. 5,42.5的复合硅酸盐水泥及普通娃酸盐水泥。所述一价金属盐为NaOH 或者 Na2O. nS03, n=l. 5 3· 5 或者 Na2SO4 · IOH2O ;所述二价金属盐是指生CaO或者CaCl2 ;所述稀土为富含镧或者钕或者钪和乾的矿物。所述的利用镍铬渣制备水泥的方法，先将稀土矿烘干，然后按照一价金属盐20 70%，二价金属盐25 75%，稀土 5 15%的比例加入粉碎机或球磨机粉磨，粉磨细度80 100目。本发明突出的实质性特点和显著进步在于能够用镍鉻渣大掺量制作水泥，经过高细高效粉磨和废渣矿物潜能激发技术，生产出复合硅酸盐水泥及普通硅酸盐水泥，降低了生产成本，促进低碳环保。
图I是本发明所述的利用镍铬渣制备水泥的方法的工艺流程图。
具体实施例方式以下通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。实施例I (编号I)本发明所述的利用镍铬渣制备水泥的方法，包括如下步骤I、将镍鉻渣、粒化高炉矿渣烘干，控制水分在1.0%，2、将烘干后的物料按如下重量比镍鉻渣80%，粒化高炉矿渣13%，镍鉻渣活性激发剂7%加入磨机进行粉磨，粉磨细度450 500m2/kg，得镍鉻渣复合矿粉，镍鉻渣活性激发剂为一价金属盐、二价金属盐、稀土，配比为一价金属盐20%，二价金属盐75%，稀土 5%。3、将水泥熟料、石膏按如下重量比熟料87%，石膏13%加入磨机进行粉磨，粉磨细度350 400m2/kg，得普通硅酸盐水泥，4、将镍鉻渣复合矿粉与普通硅酸盐水泥按如下重量比镍鉻渣复合矿粉70%，普通硅酸盐水泥30%加入混合机混合，制得强度等级32. 5的复合硅酸盐水泥。实施例2 (编号2)一种利用镍铬渣制备水泥的方法，包括如下步骤I、将镍鉻渣、粒化高炉矿渣烘干，控制水分在I. 5%，2、将烘干后的物料按如下重量比镍鉻渣95%，粒化高炉矿渣0，镍鉻渣活性激发 剂5%加入磨机进行粉磨，粉磨细度400 500M2/kg，得镍鉻渣复合矿粉，；镍鉻渣活性激发剂成分为一价金属盐、二价金属盐、稀土，配比为一价金属盐70%，二价金属盐25%，稀土 5%。3、将水泥熟料、石膏按如下重量比熟料97%，石膏3%加入磨机进行粉磨，得普通硅酸盐水泥，粉磨细度330 450m2//kg ；4、将镍鉻渣复合矿粉与普通硅酸盐水泥按如下重量比镍鉻渣复合矿粉20%，普通硅酸盐水泥80%加入混合机混合，制得强度等级42. 5的普通硅酸盐水泥。实施例3 (编号3)一种利用镍铬渣制备水泥的方法，包括如下步骤I、将镍鉻渣、粒化高炉矿渣烘干，控制水分在1.0%，2、将烘干后的物料按如下重量比镍鉻渣84%，粒化高炉矿渣13%，镍鉻渣活性激发剂3%加入磨机进行粉磨，得镍鉻渣复合矿粉，粉磨细度400 500m2/kg ；镍鉻渣活性激发剂成分为一价金属盐、二价金属盐、稀土，配比为一价金属盐60%，二价金属盐30%，稀土 10%。3、将水泥熟料、石膏按如下重量比熟料95%，石膏5%加入磨机进行粉磨，得普通硅酸盐水泥，粉磨细度330 400M2/kg ；4、将镍鉻渣复合矿粉与普通硅酸盐水泥按如下重量比镍鉻渣复合矿粉50%，普通硅酸盐水泥50%加入混合机混合，可制得强度等级32. 5的复合硅酸盐水泥。表I采用本发明所述方法生产的水泥组成及性能测试结果
权利要求
1.ー种利用镍铬渣制备水泥的方法，其特征在于，包括如下步骤 (1)将镍鉻渣、粒化高炉矿渣烘干，控制水分<I. 5%， (2)将烘干后的物料按如下重量比镍鉻渣75 93%，粒化高炉矿渣O 20%，镍鉻渣活性激发剂O. 3 7%，加入磨机进行粉磨，粉磨细度350 500m2/kg，得镍鉻渣复合矿粉， 所述镍鉻渣活性激发剂成分为ー价金属盐、ニ价金属盐、稀土 ；配比为ー价金属盐20 70%，ニ价金属盐25 75%，稀土 5 15%， (3)将水泥熟料、石膏按如下重量比熟料73 97.5%，石膏2. 5 27%加入磨机进行粉磨，粉磨细度310 480m2/kg，得普通硅酸盐水泥， (4)将镍鉻渣复合矿粉与普通硅酸盐水泥按如下重量比镍鉻渣复合矿粉20 70%，普通硅酸盐水泥30 80%，加入混合机混合，制得強度等级为32. 5,42.5的复合硅酸盐水泥及普通硅酸盐水泥。
2.根据权利要求I所述的利用镍铬渣制备水泥的方法，其特征在于，所述ー价金属盐为NaOH或者Na2O. nS03, n=l. 5 3. 5或者Na2SO4 · IOH2O ;所述ニ价金属盐是指生CaO或者CaCl2 ;所述稀土为富含镧或者钕或者钪和乾的矿物。
3.根据权利要求2所述的利用镍铬渣制备水泥的方法其特征在于，先将稀土矿烘干，然后按照ー价金属盐20 70%，ニ价金属盐25 75%，稀土 5 15%的比例加入粉碎机或球磨机粉磨，粉磨细度80 100目。
全文摘要
一种利用镍铬渣制备水泥的方法，包括如下步骤(1)将镍鉻渣、粒化高炉矿渣烘干，(2)将烘干后的物料按如下重量比镍鉻渣75～93%，粒化高炉矿渣0～20%，镍鉻渣活性激发剂0.3～7%，加入磨机进行粉磨，得镍鉻渣复合矿粉；(3)将水泥熟料、石膏按如下重量比熟料73～97.5%，石膏2.5～27%加入磨机进行粉磨，得普通硅酸盐水泥；(4)将镍鉻渣复合矿粉与普通硅酸盐水泥按如下重量比镍鉻渣复合矿粉20～70%，普通硅酸盐水泥30～80%，加入混合机混合，制得强度等级为32.5、42.5的复合硅酸盐水泥及普通硅酸盐水泥。采用本发明所述方法生产的水泥，具有早期强度高、和易性好、抗硫酸盐侵蚀较普通水泥强，各项指标均达到复合水泥及普通水泥标准的优点。
文档编号C04B7/21GK102838303SQ20121033611
公开日2012年12月26日 申请日期2012年9月12日 优先权日2012年9月12日
发明者吴伟, 谢刚, 陆顺忠 申请人:南宁市伟达科技有限公司