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1、10申请公布号CN102320761A43申请公布日20120118CN102320761ACN102320761A21申请号201110148564622申请日20110603C04B7/02200601C04B14/04200601C01B17/69200601C01B17/0420060171申请人云南常青树投资有限公司地址650021云南省昆明市北京路延长线银座商务楼313申请人西南科技大学72发明人冯启明高德政倪天银74专利代理机构昆明大百科专利事务所53106代理人何健54发明名称一种水泥活性混合材与混凝土活性掺合料的制备方法57摘要一种水泥活性混合材与混凝土活性掺合料的制备方法，。
2、本发明步骤为将含硫1524的高岭石硫铁矿原矿破碎后进行磁化沸腾煅烧或常规煅烧，炉温为700950，控制沸腾煅烧时间使烧渣含硫在15以下，对常规煅烧，在烧渣中直接加入按烧渣重量的0319，含碳为6080的煤粉，使烧渣中的三氧化二铁还原成四氧化三铁或铁；然后将磁化沸腾煅烧或常规煅烧的烧渣放入密闭冷却器冷却至常温，降温速度为50150/小时；再将冷却的烧渣二次破碎达到磁铁矿和高岭石的嵌布粒度，最后对解离的烧渣通过磁选将高含铁烧渣部分选出，剩余的烧渣部分为水泥活性混合材与混凝土活性掺合料。本发明具有生产成本低、工艺简单、可操作性强、环保的显著优点。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明。
3、专利申请权利要求书1页说明书5页附图1页CN102320766A1/1页21一种水泥活性混合材与混凝土活性掺合料的制备方法，其特征在于，步骤为将含硫1524的高岭石硫铁矿原矿，不经洗选直接进行破碎到与沸腾炉参数相符合的粒度，然后加入到沸腾炉在700950进行磁化沸腾煅烧或常规煅烧，通过抽样检测烧渣含硫量来控制沸腾煅烧时间，使烧渣含硫在15以下，对常规煅烧，在烧渣中直接加入按烧渣重量的0319，含碳为6080的煤粉，使烧渣中的三氧化二铁还原成四氧化三铁或铁；然后将烧渣放入密闭冷却器冷却降至常温，其降温速度为50150/小时；再将冷却的烧渣二次破碎达到磁铁矿和高岭石的嵌布粒度，使磁铁矿与偏高岭石解。
4、离，最后对解离的烧渣通过磁选将高含铁烧渣部分选出，剩余的烧渣部分为水泥活性混合材与混凝土活性掺合料。权利要求书CN102320761ACN102320766A1/5页3一种水泥活性混合材与混凝土活性掺合料的制备方法0001技术领域本发明属于建筑材料的制备方法，尤其是水泥混合材和混凝土活性矿物掺合料的制备方法技术领域。0002背景技术水泥活性混合材料的种类主要有粒化高炉矿渣、火山灰质混合材料（包括高岭土煅烧产品活性偏高岭石）、粉煤灰等。在水泥中掺加混合材料可以调节水泥标号与品种，增加水泥产量，降低生产成本，在一定程度上改善水泥的某些性能，满足建筑工程中对水泥的特殊技术要求，水泥活性混合材料可以综。
5、合利用大量工业废渣，具有环保和节能的重要意义。我囯国家标准通用硅酸盐水泥（GB1752007）规定的通用硅酸盐水泥按混合材料的品种和掺量分为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。普通硅酸盐水泥由硅酸盐水泥熟料掺加少量混合材料和适量石膏磨细而成。矿渣硅酸盐水泥由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣，加入适量石膏磨细而成。火山灰质硅酸盐水泥由硅酸盐水泥熟料和火山灰质混合材料加入适量石膏，磨细而成。粉煤灰硅酸盐水泥由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰加入适量石膏磨细而成。复合硅酸盐水泥由硅酸盐水泥熟料、两种或两种以上规定的混合材料、适量石膏磨细制成。有数据显示。
6、，按火山灰质硅酸盐水泥中，火山灰质混合材料混合量在2040计，仅在国内，一年共需火山灰质混合材至少255亿吨。0003混凝土活性掺合料是含有一定数量的氧化钙、氧化铝和氧化硅等的玻璃态矿物，这些矿物在常温含水的条件下能与消石灰或水泥水化时析出的CAOH2或CASO4作用，生成具有胶凝性质的稳定化合物，可改善混凝土的性能、节约水泥及调节混凝土强度等级。在搅拌混凝土过程中掺入混凝土活性掺合料，其掺量一般大于水泥重量的5，混凝土活性掺合料使用材料也是粉煤灰、粒化高炉矿渣、火山灰质材料。因此，水泥和混凝土工业对火山灰质混合材需求量极大。0004偏高岭石是一种重要的高活性火山灰质水泥混合材和混凝土活性掺合。
7、料，它能加速水泥的水化，增加水化硅酸钙的凝胶量，明显提高水泥胶砂的抗压强度。现有技术的偏高岭石生产是以高岭土高温（650800）煅烧经保温一定时间形成，该生产技术煅烧和保温需消耗大量的煤，而且要耗用资源并不丰富的高岭土，所以开发一种新型偏高岭石火山灰质水泥混合材和混凝土活性掺合料显得具有重大的社会和经济意义。0005我国硫铁矿资源丰富，但硫铁矿多以中低品位为主，平均地质品位1768，其脉石矿物就是高钛、铁的高岭石粘土矿物。目前高岭石型中低品位硫铁矿选矿的尾渣中高岭石含量近达90，但因其含有7左右的硫，故不能直接利用，也不能经煅烧后作成水泥混合材和混凝土活性掺合料使用，这不仅浪费了大量宝贵的资源。
8、，而且大量尾矿渣的堆存对当地的生态环境、工农业生产、人民身体健康造成了严重的危害，对周围水域等环境造成严重的污染。如果能将该类含大量高岭石的中低品位硫铁矿综合高效利用直接煅烧，那么烧渣中即含有大量的偏高岭石，再将其中的铁去除，这部分偏高岭石理论上就可以替代硅灰、粉煤灰等作为新型偏高岭石火山灰质水泥混合材和混凝土掺合料，既可解决尾矿渣堆放带来的说明书CN102320761ACN102320766A2/5页4环境污染，又可使资源得到合理的利用，为该类型的中低品位硫铁矿开发利用解除后顾之忧，还可解决常规技术生产偏高岭石火山灰质水泥混合材和混凝土活性掺和料的资源制约和高能耗问题，具有重大的社会、经济和。
9、环保效益。发明内容0006本发明的目的正是为了克服上述现有技术中偏高岭石生产是以高岭土高温煅烧经保温一定时间形成，并需要消耗大量的煤，而且要耗用资源并不丰富的高岭土的不足，并且高岭石型中低品位硫铁矿选矿的尾渣中因其含有的硫，不能直接利用，形成大量堆存的尾矿渣对当地生态环境造成危害的缺陷，而提供一种用资源极其丰富的难处理的高岭石型中低品位硫铁矿，生产偏高岭石型高活性火山灰质水泥混合材与混凝土活性掺合料的制备方法，解决常规偏高岭石型高活性火山灰质水泥混合材和混凝土活性掺合料生产的资源制约和高能耗及高岭石型中低品位硫铁矿综合利用问题。0007本发明的目的是这样实现的一种水泥活性混合材与混凝土活性掺合。
10、料的制备方法，其特征在于，步骤为将含硫1524的高岭石硫铁矿原矿，不经洗选直接进行破碎到与沸腾炉参数相符合的粒度，然后加入到沸腾炉在700950进行磁化沸腾煅烧或常规煅烧，通过抽样检测烧渣含硫量来控制沸腾煅烧时间，使烧渣含硫在15以下，对常规煅烧，在烧渣中直接加入按烧渣重量的0319，含碳为6080的煤粉，使烧渣中的三氧化二铁还原成四氧化三铁或铁；然后将烧渣放入密闭冷却器冷却降至常温，其降温速度为50150/小时；再将冷却的烧渣二次破碎达到磁铁矿和高岭石的嵌布粒度，使磁铁矿与偏高岭石解离，最后对解离的烧渣通过磁选将高含铁烧渣部分选出，剩余的烧渣部分为水泥活性混合材与混凝土活性掺合料。0008得。
11、到的水泥活性混合材与混凝土活性掺合料主要成分为活性SIO2和AL2O3、含铁量小于15，是新型偏高岭石型高活性火山灰质水泥混合材与混凝土活性掺合料。0009煅烧产生的含二氧化硫的气体用于生产硫酸或生产硫磺；磁选得到的高含铁烧渣可作为铁矿粉出售。0010本发明的有益效果是，采用高岭石型中低品位硫铁矿为原料，利用其中的FES2氧化反应热将高岭石煅烧成偏高岭石，不需再消耗外加能源，且能副产铁矿粉和硫酸或硫磺，生产成本低，工艺简单，可操作性强。本发明既实现了资源循环综合利用，又保护了环境，综合效益较高，成本优势明显，符合国家节能减排、循环利用的产业方向，是资源节约和循环经济创新技术，产品市场市场容量大。
12、，具有重大社会、经济和环保效益。附图说明0011图1为本发明磁化煅烧工艺流程示意图；图2为本发明常规煅烧煤还原工艺流程示意图。具体实施例0012实施例1如图1，将云南威信县高田含硫16的高岭石型中低品位硫铁矿原矿，直接破碎到说明书CN102320761ACN102320766A3/5页525MM以下，加入沸腾炉在800进行磁化沸腾煅烧，通过抽样检测烧渣含硫量来控制沸腾煅烧时间，使烧渣含硫在15以下；煅烧产生的含二氧化硫的气体用于生产硫酸或生产硫磺。将温度800、含硫在15以下烧渣放入密闭冷却器冷却降至常温，控制降温速度80/小时。再将冷却烧渣二次破碎到细度为051MM，使磁铁矿与偏高岭石解离，。
13、最后在磁场强度为06T条件下经磁选得到主要成分为活性SIO2和AL2O3、含铁量8以下的新型偏高岭石型高活性火山灰质水泥活性混合材，磁选得到的高含铁烧渣作为铁矿粉出售。将该活性混合材磨细至80M方孔筛筛余量13，取代12水泥制备水泥净浆，参照GB/T13462001水泥净浆标准稠度需水量测定方法测试标准稠度用水量。制备的404040MM试件，在温度为20，湿度为90以上的养护箱内养护。得到的实验结果如下标准稠度用水量384ML、3天抗压强度45MPA、7天抗压强度513MPA、28天抗压强度809MPA，满足水泥活性混合材质量指标。0013实施例2如图2，将四川叙永县大寨含硫21的高岭石型中低。
14、品位硫铁矿原矿，直接破碎到15MM以下，加入沸腾炉在880进行常规沸腾煅烧，通过抽样检测烧渣含硫量来控制沸腾煅烧时间，使烧渣含硫在1以下；煅烧产生的含二氧化硫的气体用于生产硫酸或生产硫磺。然后将温度880、含硫在1以下烧渣送入还原炉，按烧渣重量15加入含碳65的煤粉使其中的三氧化二铁还原成四氧化三铁，再将还原烧渣放入密闭冷却器冷却降至常温，控制降温速度100/小时。将冷却烧渣二次破碎到细度为051MM，使磁铁矿与偏高岭石解离，最后在磁场强度为04T条件下磁选得到主要成分为活性SIO2和AL2O3、含铁量12以下的新型偏高岭石型高活性火山灰质水泥活性混合材，磁选得到的高含铁烧渣作为铁矿粉出售。将。
15、该活性混合材磨细至80M方孔筛筛余量13，取代6水泥制备水泥净浆，参照GB/T13462001水泥净浆标准稠度需水量测定方法测试标准稠度用水量。制备的404040MM试件，在温度为20，湿度为90以上的养护箱内养护。得到的实验结果如下标准稠度用水量367ML、3天抗压强度50MPA、7天抗压强度568MPA、28天抗压强度829MPA，满足水泥活性混合材质量指标。0014实施例3如图1，将云南镇雄县黑树村含硫16的高岭石型中低品位硫铁矿原矿，直接破碎到2MM以下，加入沸腾炉在700进行磁化沸腾煅烧，通过抽样检测烧渣含硫量来控制沸腾煅烧时间，使烧渣含硫在12以下，煅烧产生的含二氧化硫的气体用于生。
16、产硫酸或生产硫磺。将温度700、含硫在12以下烧渣放入密闭冷却器冷却降至常温，控制降温速度50/小时。再将冷却烧渣二次破碎到细度为051MM，使磁铁矿与偏高岭石解离，最后在磁场强度为08T条件下磁选得到主要成分为活性SIO2和AL2O3、含铁量5的新型偏高岭石型高活性火山灰质混凝土活性掺合料，磁选得到的高含铁烧渣作为铁矿粉出售。将该混凝土活性掺合料磨细至80M方孔筛筛余量13，参照GB/T129572005用于水泥混合材的工业废渣活性试验方法和水泥胶砂强度检验方法（ISO）法GB/T17671制备出胶砂试件，养护28天，测定对比胶砂和试验胶砂的抗压强度。根据GB/T129572005用于水泥混。
17、合材的工业废渣活性试验方法，活性指数按式1计算H28（R/R0）100（1）式中说明书CN102320761ACN102320766A4/5页6H28活性指数，单位为百分数（）R试验胶砂28D抗压强度，单位为兆帕（MPA）R0对比胶砂28D抗压强度，单位为兆帕（MPA）根据试验所测得的胶砂抗压强度，计算得到该水泥活性混合材的活性指数如表1表1混凝土活性掺合料强度活性指数达到了“水泥和混凝土中的粉煤灰”囯家标准（GB/T15962005）中用于水泥活性混合材料用粉煤灰强度技术要求中“强度活性指数70”的要求。0015实施例4如图2，将四川古蔺县椒园含硫24的高岭石型中低品位硫铁矿原矿，直接破碎到。
18、10MM以下，加入沸腾炉在950进行常规沸腾煅烧，通过抽样检测烧渣含硫量来控制沸腾煅烧时间，使烧渣含硫在1以下；煅烧产生的含二氧化硫的气体用于生产硫酸或生产硫磺。然后将温度950、含硫在1以下烧渣送入还原炉，按烧渣重量的18加入含碳为70的煤粉使其中的三氧化二铁还原成铁，再将还原烧渣放入密闭冷却器冷却降至常温，控制降温速度150/小时。将冷却烧渣二次破碎到细度为051MM使铁与偏高岭石解离，最后在磁场强度为04T条件下磁选得到主要成分为活性SIO2和AL2O3、含铁量15的新型偏高岭石型高活性火山灰质混凝土活性掺合料，磁选得到的铁作为生铁粉出售。将该将该混凝土活性掺合料磨细至80M方孔筛筛余量。
19、13，参照GB/T129572005用于水泥混合材的工业废渣活性试验方法和水泥胶砂强度检验方法（ISO）法GB/T17671制备出胶砂试件，养护28天，测定对比胶砂和试验胶砂的抗压强度。根据GB/T129572005用于水泥混合材的工业废渣活性试验方法，活性指数按式1计算根据试验所测得的胶砂抗压强度，计算得到该混凝土活性掺合料的活性指数如表2表2说明书CN102320761ACN102320766A5/5页7混凝土活性掺合料强度活性指数达到了“水泥和混凝土中的粉煤灰“囯家标准（GB/T15962005）中，用于水泥活性混合材料用粉煤灰强度技术要求中“强度活性指数70”的要求。0016本专利不受所举实施例限制。说明书CN102320761ACN102320766A1/1页8图1图2说明书附图CN102320761A。