一种高效利用高镁石灰石的低碳多元水泥熟料及其制备方法

1.本发明属于水泥建材领域，涉及固废资源化技术，具体涉及一种高效利用高镁石灰石的低碳多元水泥熟料及其制备方法。

背景技术：

2.近几年来，社会经济的快速发展促使水泥的需求量极大增长，使得水泥的各种原料在部分地区日益短缺。为了将现有水泥矿山资源最大化、合理化地利用，既能保持水泥原料的可持续供给，又可以降低原料的成本，重视和合理使用低品位的石灰石在水泥生产中将有着重要的现实意义。
3.相较于普通石灰石，在高镁石灰石中，氧化钙的含量较低，氧化镁的含量较高，其作为原料制备的水泥不能满足相应标准中对氧化镁含量小于6%的要求，过高含量的氧化镁还会降低水泥熟料的易烧性，增加生产耗能，使熟料28d强度明显下降。

技术实现要素：

4.针对现有技术中高镁石灰石利用率低等问题，本发明提供了一种高效利用高镁石灰石的低碳多元水泥熟料。
5.本发明还提供了一种高效利用高镁石灰石的低碳多元水泥熟料的制备方法。
6.为实现上述目的，本发明的具体技术方案如下：本发明提供了一种高效利用高镁石灰石的低碳多元水泥熟料，是由以下质量百分比的熟料矿物组成：c2s：30-50%，c4a3$：15-40%，c5s2$：5-10%，c6a4ms：1-15%，ma：1-6%，c4af：10-20%，c7ms4：1-3%。
7.进一步的，所述水泥熟料的生料原料配比为：9.5-18.2份赤泥，4.1-8.8份磷石膏，46-87.5份高镁石灰石，11.9-17.3份黄金尾砂，4.2-28.9份低品位铝矾土，0.5-2份硼泥。
8.进一步的，所述水泥熟料的生料的氧化物百分比组成为：cao：30.3-59.8%，a12o3：7.4-25.4%，so3：1.9-4.5%，fe2o3：3.3-6.6%，sio2：11.8-20.7%，mgo：0.1-1.2%，b2o3：0.2-0.5%。
9.本发明还提供了一种上述低碳多元水泥熟料的制备方法，其特征在于，所述水泥熟料是将生料经高温煅烧而成，煅烧温度在1250-1400℃，保温时间2h。
10.本发明提供的制备方法的具体步骤为：按照矿物配比称取原料，过筛，然后用球磨机搅拌，烘干，制样，放入低温烘箱中烘干，然后进行高温煅烧即可。
11.本发明的有益效果为：本发明将目前利用程度很低的高镁石灰石，辅以其他多种工业废弃物，按照一定比例煅烧成为一种低碳多元水泥熟料，不仅有效解决高镁石灰石和其他几种废弃物的资源化利用问题，而且生成的低碳多元水泥熟料，强度高，符合当今建材工业绿低碳发展的要求，并且具有一定的经济效益，市场潜力巨大。
具体实施方式
12.下面通过具体的实施方式对本发明的技术方案作进一步的解释和说明。
13.本发明采用的实验原料有赤泥、磷石膏、高镁石灰石、黄金尾砂、低品位铝矾土、硼泥。其组成如表1所示。
14.表1 实验原料实施例1孰料矿物的重量百分比为：硅酸二钙37.5%硫铝酸钙27.2%硫硅酸钙6.4%q相9.7%镁铝尖晶石2.6%铁相15.5%白硅钙石1.1%。
15.实施例2孰料矿物的重量百分比为：硅酸二钙40.1%硫铝酸钙30.7%硫硅酸钙7.1%q相7.7%镁铝尖晶石1.8%铁相11.3%白硅钙石1.3%。
16.实施例3孰料矿物的重量百分比为：硅酸二钙35.2%硫铝酸钙22.7%硫硅酸钙8.5%q相11.2%
镁铝尖晶石3.1%铁相17.7%白硅钙石1.6%。
17.将实施例1-3，按照矿物配比计算并称取原料200g，粒度为通过200目的标准筛，筛余为6-10%。然后用球磨机搅拌，烘干，制样。样品为直径40mm的圆饼状试样，放入低温烘箱中烘干，然后置于高温煅烧炉内于1350℃下烧成，并保温2h，取出后急冷，得到水泥熟料。
18.效果实施例将熟料和钢球放入球磨罐中磨至一定细度，过200目筛，筛余控制在0.2%-0.5%。模具采用2
×2×
2cm3成型，水灰比为0.35，在常温养护室内养护24h脱模，之后将各实施例和对比例条件下制备的试样放入养护箱中，在恒温恒湿标准条件下分别养护3d、7d、28d后分别进行抗压强度测试，具体结果见表2。
19.表2实施例试样不同龄期的力学性能

技术特征：

1.一种高效利用高镁石灰石的低碳多元水泥熟料，其特征在于，是由以下质量百分比的熟料矿物组成：c2s：30-50%，c4a3$：15-40%，c5s2$：5-10%，c6a4ms：1-15%，ma：1-6%，c4af：10-20%，c7ms4：1-3%。2.根据权利要求1所述的低碳多元水泥熟料，其特征在于，所述水泥熟料的生料原料配比为：9.5-18.2份赤泥，4.1-8.8份磷石膏，46-87.5份高镁石灰石，11.9-17.3份黄金尾砂，4.2-28.9份低品位铝矾土，0.5-2份硼泥。3.根据权利要求1或2所述的低碳多元水泥熟料，其特征在于，所述水泥熟料的生料的氧化物百分比组成为：cao：30.3-59.8%，a12o3：7.4-25.4%，so3：1.9-4.5%，fe2o3：3.3-6.6%，sio2：11.8-20.7%，mgo：0.1-1.2%，b2o3：0.2-0.5%。4.一种如权利要求1-3任一项所述的低碳多元水泥熟料的制备方法，其特征在于，所述水泥熟料是将生料经高温煅烧而成，煅烧温度在1250-1400℃，保温时间2h。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，具体步骤为：按照矿物配比称取原料，过筛，然后用球磨机搅拌，烘干，制样，放入低温烘箱中烘干，然后进行高温煅烧即可。

技术总结

本发明属于水泥建材领域，涉及固废资源化技术，具体涉及一种高效利用高镁石灰石的低碳多元水泥熟料及其制备方法。该水泥熟料的熟料矿物组成：硅酸二钙（C2S）：30-50%，硫铝酸钙（C4A3$）：15-40%，硫硅酸钙（C5S2$）：5-10%，Q相（C6A4MS）：1-15%，镁铝尖晶石（MA）：1-6%，铁相（C4AF）：10-20%，白硅钙石（C7MS4）：1-3%。本发明有效解决了高镁石灰石和其他几种废弃物的资源化利用问题，而且生成的低碳多元水泥熟料，强度高，符合当今建材工业绿低碳发展的要求，具有一定的经济效益，市场潜力巨大。市场潜力巨大。