本发明涉及一种建筑水泥材料，具体涉及一种少熟料水泥及其制备方法。
背景技术：
随着红土镍矿火法冶炼镍铁合金规模的逐步扩大，镍铁渣的排放量逐渐增多。据统计2011年我国全年镍铁产量达25万吨(含镍量)，伴随产生的镍铁渣超过1500万吨，到2015年，预计镍铁渣的总排放量将接近一亿吨，超过铜渣、锰渣等冶金渣的排放总量，约占到冶金渣总排放量的五分之一。国家“十五计划”纲要指出“坚持资源开发与节约并举，提高资源利用率，实现永续利用。推进资源综合利用技术研究开发，加强废旧物资回收利用。加快废弃物处理的产业化，促进废弃物转化为可利用资源”。
目前，我国基础建设正处于高速发展时期，水泥与混凝土发展速度不断提高，同时我国也是水泥与混凝土生产和应用大国，据统计2010年水泥产量是18.7亿吨，2014年产量已达到24.8亿吨；2010年混凝土产量是6亿立方米，2014年产量已达15.5亿立方米。据有关部门调查，我国的水泥资源和能源消耗如下：每吨水泥熟料消耗1.4吨-1.5吨石灰石，0.2吨-0.3吨粘土，还有铁粉。煤耗按200kg/吨计，年产24亿吨水泥(其中熟料按20亿吨计)，需石灰石28亿吨-30亿吨，粘土4亿吨-6亿吨，煤4亿吨。我国适宜生产水泥的石灰石贮量，约有500亿吨，仅够水泥工业再生产使用20年-30年。
如上所述，一方面，水泥行业正面临资源、能源短缺和环境破坏等问题，另一方面，冶金工业也面临着大量的冶金废渣难以处理的问题。如果能将镍铁渣微粉用作生产少熟料水泥，不仅可以消化大量镍铁渣，从而解决冶金行业的环境问题，而且也为生产水泥找到了一种大宗的原料来源，缓解行业的资源危机，并能降低水泥生产环节的总能耗。
技术实现要素：
为解决现有技术中水泥行业面临的资源、能源短缺和环境破坏等技术问题，本发明提供了一种镍铁渣微粉少熟料水泥及其制备方法，该少熟料水泥利用镍铁渣微粉等工业废弃物制得，既可实现节能减排，又能降低水泥成本，并能大量消耗镍铁渣微粉、脱硫石膏等工业废弃物，具有显著的环保意义和经济价值。
本发明提供了一种少熟料水泥，该水泥包括以下质量份的组分：镍铁渣微粉60-80份、粉煤灰5-15份、矿渣3-12份、脱硫石膏3-8份、水泥熟料5-25份、激发剂2-11份、熟石灰1-8份。
本发明的少熟料水泥中包含大量的镍铁渣微粉、粉煤灰、矿渣、脱硫石膏工业废弃物，含有的水泥熟料数量较少。本发明的水泥中大量消耗镍铁渣微粉、粉煤灰等工业废弃物，解决了冶金工业固废排放难题和环境污染问题，而且也为制备水泥材料找到一种原料来源，降低了生产成本。
进一步的，镍铁渣微粉的比表面积为400-600m2/kg。
进一步的，激发剂包括以下质量份的组分：三聚磷酸钠1-6份、椰油醇硫酸钠1-5份。通过添加有效的激发剂，能够使得镍铁渣微粉的活性充分发挥出来，加速与水泥产物发生二次水化反应，消除结晶较大的氢氧化钙，增大了胶凝体系的密实度，极大提高了胶凝体系的强度。
本发明提供还提供了一种少熟料水泥的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)将粉煤灰5-15份、矿渣3-12份、脱硫石膏3-8份、水泥熟料5-25份、激发剂2-11份、熟石灰1-8份混合后，粉磨成细粉；
(2)将上述细粉和镍铁渣微粉60-80份混合均匀，制得所述少熟料水泥。
本发明的少熟料水泥通过粉磨、混合的步骤制备得到，制备方法简单，对技术的要求不高。
进一步的，步骤(1)中，将上述原料倒入磨机中，粉磨成比表面积为350-500m2/kg的细粉。
进一步的，步骤(2)中，将上述细粉和镍铁渣微粉，倒入混样器中，混合均匀。
本发明的有益效果：
1)本发明少熟料水泥中包含大量的镍铁渣微粉、粉煤灰、脱硫石膏等工业废弃物，解决了冶金工业固废排放难题和环境污染问题，而且也为制备水泥基胶凝材料找到一种大宗的原料来源，降低了生产成本，符合“绿色发展、循环发展、低碳发展”的理念；
2)本发明少熟料水泥通过镍铁渣微粉、粉煤灰和其他工业固体废弃物复合，发挥了各掺合料间的超叠加效应，弥补了单一矿物掺合料不足，可明显改善水泥基复合材料的性能，减少水泥用量，降低成本，实现了对镍铁渣微粉的等工业固体废弃物的高效、优化利用；使用的熟石灰等不可再生资源用量大大减少，节约了资源；
3)本发明少熟料水泥通过添加激发剂，使镍铁渣微粉的活性充分发挥出来，加速与水泥产物发生二次水化反应，消除了结晶较大的氢氧化钙，增大了胶凝体系的密实度，极大地提高了胶凝体系的强度；
4)本发明少熟料水泥的制备方法简单，对技术的要求不高，适合工业化生产应用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细地解释说明。
实施例1
本发明提供了一种少熟料水泥，该水泥的各组分为：比表面积为400m2/kg的镍铁渣微粉6.0kg、粉煤灰0.5kg、矿渣0.3kg、脱硫石膏0.3kg、水泥熟料0.5kg、三聚磷酸钠0.1kg、椰油醇硫酸钠0.1kg、熟石灰0.1kg。
本发明还提供了该少熟料水泥的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)称取上述质量的粉煤灰、矿渣、水泥熟料、脱硫石膏、三聚磷酸钠、椰油醇硫酸钠和熟石灰，然后倒入磨机中，粉磨至比表面积为350m2/kg的细粉；
(2)将上述细粉和上述质量的镍铁渣微粉倒入混样器中，混合均匀，制得所述少熟料水泥。
实施例2
本发明提供了一种少熟料水泥，该水泥的各组分为：比表面积为450m2/kg的镍铁渣微粉7.0kg、粉煤灰0.4kg、矿渣0.9kg、脱硫石膏0.3kg、水泥熟料1.5kg、三聚磷酸钠0.4kg、椰油醇硫酸钠0.1kg、熟石灰0.3kg。
本发明还提供了该少熟料水泥的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)称取上述质量的粉煤灰、矿渣、水泥熟料、脱硫石膏、三聚磷酸钠、椰油醇硫酸钠和熟石灰，然后倒入磨机中，粉磨至比表面积为400m2/kg的细粉；
(2)将上述细粉和上述质量的镍铁渣微粉倒入混样器中，混合均匀，制得所述少熟料水泥。
实施例3
本发明提供了一种少熟料水泥，该水泥的各组分为：比表面积为500m2/kg的镍铁渣微粉6.0kg、粉煤灰1.2kg、矿渣0.6kg、脱硫石膏0.3kg、水泥熟料1.2kg、三聚磷酸钠0.3kg、椰油醇硫酸钠0.2kg、熟石灰0.8kg。
本发明还提供了该少熟料水泥的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)称取上述质量的粉煤灰、矿渣、水泥熟料、脱硫石膏、三聚磷酸钠、椰油醇硫酸钠和熟石灰，然后倒入磨机中，粉磨至比表面积为400m2/kg的细粉；
(2)将上述细粉和上述质量的镍铁渣微粉倒入混样器中，混合均匀，制得所述少熟料水泥。
实施例4
本发明提供了一种少熟料水泥，该水泥的各组分为：比表面积为600m2/kg的镍铁渣微粉8.0kg、粉煤灰1.5kg、矿渣1.2kg、脱硫石膏0.8kg、水泥熟料2.5kg、三聚磷酸钠0.6kg、椰油醇硫酸钠0.5kg、熟石灰0.8kg。
本发明还提供了该少熟料水泥的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)称取上述质量的粉煤灰、矿渣、水泥熟料、脱硫石膏、三聚磷酸钠、椰油醇硫酸钠和熟石灰，然后倒入磨机中，粉磨至比表面积为500m2/kg的细粉；
(2)将上述细粉和上述质量的镍铁渣微粉倒入混样器中，混合均匀，制得所述少熟料水泥。
对比例
该少熟料水泥的各组分为：比表面积为450m2/kg的镍铁渣微粉7.0kg、粉煤灰0.4kg、矿渣0.9kg、脱硫石膏0.3kg、水泥熟料1.5kg、熟石灰0.3kg。与本发明实施例2不同的是，没有添加三聚磷酸钠和椰油醇硫酸钠作为激发剂。
该少熟料水泥的制备方法包括以下步骤：
(1)称取上述质量的粉煤灰、矿渣、水泥熟料、脱硫石膏和熟石灰，然后倒入磨机中，粉磨至比表面积为400m2/kg的细粉；
(2)将上述细粉和上述质量的镍铁渣微粉倒入混样器中，混合均匀，制得所述少熟料水泥。
按照GB/T 1346-2001的方法测量上述本发明上述实施例和对比例中的少熟料水泥的标准稠度用水量、凝结时间、安定性；按照GBT17671-1999中的方法测量镍铁渣微粉少熟料水泥的胶砂强度，结果见表1
表1 本发明实施例和对比例中少熟料水泥的性能
如表1所示，本发明实施例中少熟料水泥3d抗折强度为5.1-5.8MPa，28d抗折强度为7.5-8.0MPa；3d抗压强度为22.8-24.8MPa，28d抗压强度为45.5-48.3MPa，与未添加激发剂的对比例相比，本发明实施例中的少熟料水泥的性能明显优于对比例中未添加激发剂的水泥，这表明：通过添加激发剂，使镍铁渣微粉的活性充分发挥出来，且提高了水泥的抗折强度和抗压强度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明实质内容上所作的任何修改、等同替换和简单改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。