用电炉磷渣生产特种水泥的方法.pdf

本发明涉及到水泥的生产方法，尤其是特种水泥的生产方法。
    美国专利US3825433公开了一种水硬性胶凝材料，含有按重量比例在15～70%之间的电炉磷渣与波特兰水泥混合组成的水泥基质水硬性胶凝材料，磷渣磨至水泥细度并含有按重量的48%的CaO，约42%的SiO2和约2.8%的Al2O3。其混合方法可采用两种，先把两种胶凝材料分开研磨然后混在一起，或者把电炉磷渣与波特兰水泥熟料一起研磨，所得到的混凝土的强度没有什么不同。中国专利申请CN85100571A也公开了一种“磷渣水泥”，是由工业废料-粒状电热磷渣加及适量的激发剂而制得，其特征是由磷渣和芒硝或硫酸钾与硅酸盐水泥熟料或硅酸盐水泥或其他含混合材的硅酸盐水泥混合磨细而成的磷渣水泥，其中磷渣占60～95%，芒硝或硫酸钾以Na2O计占0.4～1%，硅酸盐水泥熟料或硅酸盐水泥或其他含混合材的硅酸盐水泥占5～40%。在上述两种方法中，电炉（电热）磷渣仅做作为水泥的混合材，而不作为烧制水泥熟料的原料组份。这两种生产方法都能大量利用工业废料并降低水泥生产成本和能耗，但前者由于电炉磷渣的大量掺入将延缓水泥的凝结时间，并使水泥早期强度降低;后者使水泥中碱含量增高，应用受到限制。由于上述两种技术对水泥熟料的烧成过程和化学组份未能给予直接的有利影响，水泥地性能改善不大，所生产的水泥不能完全符合“道路”、“低热”、“抗硫酸盐”等特种硅酸盐水泥的品质和特性要求。

    本发明的目的是提供一种采用电炉磷渣做为配料组份之一来制造多种用途水泥的方法。

    本发明提供的方法是在生料配料时按重量加入5～26%的电炉磷渣，代替部份石灰石，部份或全部粘土，并按要求加入适量的校铁原料，经煅烧以制得水泥熟料。将制得的水泥熟料与石膏或与石膏、粒化电炉磷渣共同磨细而成具有多种用途的水泥。

    本发明所述方法中所提到的电炉磷渣，是指用电炉升华法制磷时排出的工业废渣，其主要成份为CaO和SiO2，并含少量Al2O3、Fe2O3、MgO、P2O5和F-，主要矿物成份为CaO·SiO2和3CaO·2SiO2·CaF2。本发明所述方法可直接利用未经处理的电炉磷渣，但最好采用经水淬处理后的粒化电炉磷渣，以加速熟料矿物的形成反应。

    将电炉磷渣做为配料组份，既改善了生料的易烧性，充分利用了P2O5和F-的复合矿化作用，又稳定了熟料的β-C2S，降低了熟料的形成热和煅烧温度，从而使熟料矿物组成中降低C3A和提高C4AF含量变得非常容易，因而本发明所提供的方法既可用于立窑生产，也可用于回转窑生产。所煅烧得的水泥熟料可磨制多种用途的水泥，如道路水泥、低热水泥、抗硫酸盐水泥以及常用的硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥等。

    我们的研究试验表明，采用本发明所提供的方法，可煅烧得多种低C3A含量、高C4AF含量的优质水泥熟料，并节约熟料烧成能耗10～20%，在磨制水泥时再加入适量的粒化电炉磷渣，还可显著降低生产成本，且水泥的脆度系数和收缩率更低，耐磨性、抗气候性、抗冻性和抗硫酸盐侵蚀性好，水化热低。水泥的性能和品质指标符合“道路”、“低热”、“抗硫酸盐”等特种水泥的要求。