一种固硫灰渣水泥及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于建筑材料领域，具体设及一种固硫灰渣水泥及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 近几年我国原煤的产量为35亿吨，随着火电厂、炼钢厂W及锅炉厂等行业对煤炭 资源的大规模使用，煤炭燃烧后的煤渣已经成为国内年排放量和累计堆放量最大的工业废 弃物，W135MW燃煤流化床锅炉为例，每年的固硫灰渣约200万吨；而大多企业由于科技有 限，无法对煤渣进行有效的处理而采用露天堆放的方法，运样不仅占用大量的±地，而且污 染生态环境。因此，煤灰渣的综合利用是当务之急的，现有技术中固硫灰渣可W被应用于制 备水泥W及作为建筑材料，但是由于流化床锅炉的的燃煤固硫灰渣的品质与燃煤的品质、 脱硫剂的种类W及脱硫的效率等因素有关，因此燃煤固硫灰渣的品质差异比较大，导致利 用上面有一定的困难，通常水泥中固硫灰渣的使用量在5%~10%。因此，考虑改变固硫剂的 组成从而改变固硫灰渣的组成W此来增加固硫灰渣在水泥制备中的利用率是一个值得研 究的课题。
【发明内容】
[0003] 为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种固硫灰渣水泥及其制备方法，能 够增加水泥中固硫灰渣的使用量从而降低水泥的生产成本，同时解决固硫灰渣大量堆放导 致污染的问题。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明采用W下技术方案： 一种固硫灰渣水泥，包括W下重量份数的原料：固硫灰渣30~50份，水泥熟料46~66份，脱硫石膏2~5份。 阳〇化]优选的，所述水泥熟料为娃酸盐水泥熟料。
[0006] 优选的，所述固硫灰渣的生产方法包括W下步骤： 步骤1，配制固硫剂：将W下重量份数的氧化巧50~75份、锋渣10~26份、铜渣2~ 5份、活化剂4~8份、稳定剂1~5份和激发剂1~3份加入球磨机混合，球磨成的0. 1~ 5mm的粉末，静置6~10h，即制备得到固硫剂； 步骤2,将燃煤和占燃煤重量2%~10%的固硫剂输送至循环流化床锅炉中燃烧，收集循 环流化床锅炉的灰渣即为固硫灰渣。
[0007] 优选的，所述步骤2中燃煤中S: 0. 2~1. 5wt%，挥发分：5~30wt%，灰分：15~ 45wt%，燃煤低位发热量3800~5500大卡/Kg。
[0008] 优选的，所述步骤（1)中活化剂为石膏和/或氣化巧。
[0009] 优选的，所述步骤（1)中稳定剂为Si〇2和/或Al2〇3。
[0010] 优选的，所述步骤（1)中激发剂为硫侣酸巧。
[0011] 本发明还提供一种固硫灰渣水泥的制备方法，包括W下步骤： 按重量份称取固硫灰渣，细磨至80ym方孔孔筛筛余小于2%，与水泥熟料和脱硫石膏 混合均匀，即制备得到固硫灰渣水泥。
[0012] 优选的，所述固硫灰渣在100~110°C溫度下烘干至含水量<1%。
[0013] 本发明的有益效果是： (1)增加水泥中固硫灰渣的利用率，降低水泥的生产成本。该发明中使用的固硫灰渣， 是在原煤燃烧的过程中，向流化床锅炉中添加固硫剂，该固硫剂包括氧化巧、锋渣、铜渣、活 化剂、稳定剂W及激发剂，其中锋渣中CaO的含量为10wt%~15wt%，Si〇2的含量为20 wt%~25wt%，铜渣中Si〇2的含量在30~40%，CaO的含量为5wt%~10wt%，A12〇3的 含量为%~lOwt%，化2化的含量为2〇wt%~30wt%，活化剂为石膏和氣化巧中至少一 种，稳定剂为Si化和A12〇3中的至少一种，激发剂为硫侣酸巧，激发剂的加入是为了促进固 硫工艺中硫侣酸巧的生成。该固硫剂与煤燃烧过程中产生的S〇2反应，其反应机理为：
因此，使用该固硫剂后，固硫灰渣中的固硫产物为硫侣酸巧（CaO? 3Al2〇3?CaS〇4)，且 还含有大量的化0,Si〇2、Fe2〇3、Al2〇3W及MgO等组分，比常规的固硫灰渣的活性要高，生成 的矿化物质如娃酸巧、侣酸巧等的含量也比较高，该固硫灰渣与水泥熟料W及脱硫石膏按 一定的配比制备的固硫灰渣水泥，具有很高的抗压强度和抗折强度，而且固硫剂制备的水 泥中固硫灰渣的利用率可W达到30~50%，而且制备的水泥的的安定性合格。
[0014] (2)降低生产水泥的生产成本，减少环境污染。该发明能提高固硫灰渣在水泥中的 使用量，从而解决了固硫灰渣大量堆积而存在的环境污染问题，另外也为固硫灰渣的应用 提供了途径，并且能够减少水泥中其他原料的使用量，变废为宝，进一步降低水泥的生产成 本。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合具体的实施例对本发明作进一步描述。
[0016] 实施例1 一种固硫灰渣水泥，由W下重量份的原料制备：固硫灰渣30份，52. 5普通娃酸盐水泥 熟料66份，脱硫石膏4份。
[0017] 固硫灰渣水泥中所使用的固硫灰渣的生产方法包括W下步骤： 步骤1，将氧化巧50份，锋渣10份，铜渣2份，活化剂氣化巧4份，稳定剂Al2〇31份，激 发剂硫侣酸巧1份加入球磨机混合，球磨成的0. 1~5mm(< 1mm占20%，1~1. 5mm70〇/〇， > 1. 5mm占10%)的粉末，静置10h，即得产品固硫剂。
[0018]其中锋渣中CaO15wt%，Si〇220wt%、化0 5wt%、化2〇320wt% 和化0 5wt%;铜渣 中Fe2〇320wt%，Si〇230wt%，化0 5wt% 和AI2O32wt〇/〇。
[0019] 步骤2,将燃煤和占燃煤重量10%的固硫剂输送至循环流化床锅炉中燃烧，收集循 环流化床中的灰渣即为固硫灰渣。
[0020] 其中步骤2中的燃煤中S: 1~1. 5wt%，挥发分：5~30wt%，灰分：15~45wt %，燃煤低位发热量3800~5500大卡/Kg。
[0021] 将步骤2中制备的固硫灰渣在110°C溫度下烘干至含水量<1% ; 称取烘干的固硫灰渣30重量份，细磨至80ym方孔孔筛筛余小于2%，与水泥熟料66份，脱硫石膏4份混合均匀，即得到固硫灰渣水泥。 阳0巧 实施例2 一种固硫灰渣水泥，由W下重量份的原料制备：固硫灰渣50份，52. 5普通娃酸盐水泥 熟料46份，脱硫石膏4份。
[0023] 固硫灰渣水泥中所使用的固硫灰渣的生产方法包括W下步骤： 步骤1，将氧化巧55份，锋渣12份，铜渣2. 2份，活化剂氣化巧5份，稳定剂Si〇22份， 激发剂硫侣酸巧1. 1份加入球磨机混合，球磨成的0. 1~5mm(< 1mm占15%，1~1. 5mm 80%，> 1. 5mm占5%)的粉末，静置10h，即得产品固硫剂。
[0024] 其中锋渣中化0 11wt%，Si〇223wt%、化0 5wt%、化2〇318wt% 和化0 2wt% ;铜 渣中化2〇327wt%，Si〇2 35wt%，化06wt%，AI2O33wt〇/〇。
[00巧]步骤2,将燃煤和占燃煤重量7%的固硫剂输送至循环流化床锅炉中燃烧，收集循 环流化床中的灰渣即为固硫灰渣。
[0026] 其中步骤2的燃煤中S:0. 5~1. 0wt%，挥发分：5~30wt%，灰分：15~45wt %，燃煤低位发热量3800~5500大卡/Kg。
[0027] 将步骤2中制备的固硫灰渣在100°C溫度下烘干至含水量< 1% ; 称取烘干的固硫灰渣50重量份，细磨至80ym方孔孔筛筛余小于2%，与水泥熟料46 份，脱硫石膏4份混合均匀，即得到固硫灰渣水泥。 阳0測 实施例3 一种固硫灰渣水泥，由W下重量份的原料制备：固硫灰渣40份，52. 5普通娃酸盐水泥 熟料55份，脱硫石膏5份。
[0029] 固硫灰渣水泥中所使用的固硫灰渣的生产方法包括W下步骤： 步骤1，将氧化巧61份，锋渣15份，铜渣2.6份，活化剂氣化巧5. 2份，稳定剂Si化1. 2 份和AI2O31. 2份，激发剂硫侣酸巧1. 5份加入球磨机混合，球磨成的0. 1~5mm(< 1mm 占10%，1~1. 5mm80%，> 1. 5mm占10%)的粉末，静置8h，即得产品固硫剂。
[0030] 其中锋渣中化0 12wt%，Si〇221wt%、化06wt%、化2〇321wt% 和化0 3wt% ;铜渣 中Fe2〇330wt%，Si〇2 38wt%，化0 7wt% 和AI2O32wt〇/〇。