一种高耐磨低收缩道路水泥及其制备方法与流程

1.本发明涉及水泥技术领域，具体涉及一种高耐磨低收缩道路水泥及其制备方法。

背景技术：

2.目前通用水泥为硅酸盐水泥系列，其以适当的原材料，设计适宜的率值和成分，经“两磨一烧”的工艺加工而成，是生产和应用最广泛的水硬性胶凝材料。长期以来，硅酸盐水泥的化学成分和矿物组成基本没有变化，技术发展主要是生产工艺和装备。
3.随着公路建设、机场等的通行量和负荷与日俱增，对水泥混凝土路面的质量和使用寿命也提出了更高的要求。硅酸盐水泥用于水泥混凝土道路时，由于抗折强度不高、耐磨和干缩性能差等因素，易导致道路混凝土破坏，影响道路的使用寿命。道路硅酸盐水泥,适用于道路路面和对耐磨、抗干缩等性能要求较高的其他工程用。
4.加强能源资源节约和生态环境保护，增强可持续发展能力，节能减排，降低碳排放的新型水泥工业化发展方针，福建春驰集团新丰水泥有限公司进一步拓展思路，积极组织技术部门进行技术攻关。经考察、分析和论证。最后确定选矿尾渣废渣配料，在1#窑上组织工业试生产，通过不断优化配料方案和工艺操作手段。作为铁矿原矿石破碎以后经多次选后余下的尾矿废料，其矿源储量丰富，选矿尾渣为工业废弃物、占地面积大、污染环境和水源、难以大量的利用。此工业废渣用于水泥熟料生产，节能环保、利国利民,达到减量化、无害化、资源化的综合利用目的。
5.从选矿尾渣的化学成分来看，质量相对较为稳定、可兼做钙质及铁质校正原料使用，同时由于大量微量元素的引入，改善了生料的易烧性，熟料烧成的共熔温度降低；从矿石的解理结构来看，质软、结构力弱，理论上活性好、分解点、熔点低，易烧性相对要好。化学成分见图1。选矿尾渣属于具有较大开发利用潜力的资源，但是由于其水份大，且呈细料泥状物，处理有难度，长期以来一直未能得到大量、有效的利用。
6.目前没有文献披露用选矿尾渣配制水泥生料以制备道路硅酸盐水泥熟料。因为选矿尾渣成分复杂，含铁难磨，硫化物含量波动大，较高时会导致硫排放高，再加上物料呈泥状易造成下料粘堵，难以成功的作为水泥生料的组分。

技术实现要素：

7.本发明提供了一种高耐磨低收缩道路水泥及其制备方法，解决了以上所述的技术问题。
8.本发明解决上述技术问题的方案如下：
9.一种高耐磨低收缩道路水泥，包括水泥熟料、矿渣、钢渣、石膏和助磨剂，其中所述石膏为天然石膏或符合要求的工业副产石膏，所述助磨剂为三乙醇胺。
10.本发明的有益效果是：加入选矿尾渣后，能够有效提高熟料的烧成质量，熟料的立升重从通用硅酸盐水泥熟料的1300kg/l提高至1360kg/l。在满足道路硅酸盐水泥国家标准规定技术要求的基础上，提高水泥的抗折性能和耐磨性能，降低干缩率及水化热。
11.在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
12.进一步，水泥熟料由石灰石、选矿尾渣和砂岩混合的水泥生料烧制而成。
13.进一步，所述的水泥生料以重量百分比计，由以下物质组成：石灰石：80～85％；选矿尾渣：5～10％；砂岩：5～10％，煅烧温度比煅烧通用硅酸盐水泥熟料低50℃，其他煅烧条件与煅烧通用硅酸盐水泥熟料相当。
14.进一步，熟料氧化物的重量百分比分别为：cao为62.0～66.0％，sio2为21.0～24.0％，al2o3为3.5～4.0％，fe3o4为4.5～5.5％，且熟料矿物组成包括：铝酸三钙＜4.5％，硅酸二钙为20.0～25.0％，铁铝酸四钙为16.0～20.0％。
15.一种高耐磨低收缩道路水泥的制备方法，包括以下步骤：
16.s1、将石灰石、砂岩、选矿尾渣、预均化；
17.s2、将石灰石、砂岩破碎后进入配料站储库，选矿尾渣进入专用料仓；
18.s3、几种原料按照各自的比例，粉磨后均匀混合成生料；
19.s4、将混合生料入均化库；
20.s5、将混合生料入回转窑，在窑内高温煅烧；
21.s6、将煅烧所得熟料冷却，即得到所需的高耐磨低收缩道路硅酸盐水泥熟料。
22.本发明的有益效果是：加入选矿尾渣后，能够有效提高熟料的烧成质量，熟料的立升重从通用硅酸盐水泥熟料的1300kg/l提高至1360kg/l。在满足道路硅酸盐水泥国家标准规定技术要求的基础上，提高水泥的抗折性能和耐磨性能，降低干缩率及水化热。
23.在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
24.进一步，预先择用适合的选矿尾渣，先对矿库区进行质量普查，择选硫化物含量较低的矿区。
25.进一步，尾渣进厂后在堆场均化和晾干，专门的配料仓和给料机、皮带秤系统，以确保配料计量准确。
26.进一步，针对泥状物下料粘堵问题，在配料仓安装了物料松动系统，并采用闭环控制技术，皮带秤上安装了摄像头，监控和运行参数信号接入中控室dcs集散控制系统，如出现断料，现场会自动响警铃，中控室计算机显示屏画面闪红提示，操作员能第一时间处理以恢复正常配料，保证选矿尾渣粘结料下料顺畅。
27.进一步，该水泥熟料的立升重为1330～1400kg/l。
28.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例详细给出。
附图说明
29.此处所说明的附图用来提供对发明的进一步理解，构成本技术的一部分，发明的示意性实施例及其说明用于解释发明，并不构成对发明的不当限定。
30.在附图中：
31.图1为选矿尾渣的化学成分示意图；
32.图2为发明的实施例一、实施例二的生料原料组成及配比(重量份)示意图；
33.图3为发明的操作控制参数示意图；
34.图4为发明的熟料的化学成份及矿物组成示意图；
35.图5为发明的道路硅酸盐水泥熟料物理性能检验示意图；
36.图6为发明的粉磨制备的道路硅酸盐水泥p
·
r 7.5的性能检测结果示意图。
具体实施方式
37.以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。在下列段落中以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是。
38.需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
39.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
40.本发明提供的一种高耐磨低收缩道路水泥的技术方案：
41.一种高耐磨低收缩道路水泥，包括水泥熟料、矿渣、钢渣、石膏和助磨剂，其中所述石膏为天然石膏或符合要求的工业副产石膏，所述助磨剂为三乙醇胺，水泥熟料由石灰石、选矿尾渣和砂岩混合的水泥生料烧制而成，所述的水泥生料以重量百分比计，由以下物质组成：石灰石：80～85％；选矿尾渣：5～10％；砂岩：5～10％，煅烧温度比煅烧通用硅酸盐水泥熟料低50℃，其他煅烧条件与煅烧通用硅酸盐水泥熟料相当。
42.熟料氧化物的重量百分比分别为：cao为62.0～66.0％，sio2为21.0～24.0％，al2o3为3.5～4.0％，fe3o4为4.5～5.5％，且熟料矿物组成包括：铝酸三钙＜4.5％，硅酸二钙为20.0～25.0％，铁铝酸四钙为16.0～20.0％，加入选矿尾渣后，能够有效提高熟料的烧成质量，熟料的立升重从通用硅酸盐水泥熟料的1300kg/l提高至1360kg/l，在满足道路硅酸盐水泥国家标准规定技术要求的基础上，提高水泥的抗折性能和耐磨性能，降低干缩率及水化热
43.本发明提供的一种高耐磨低收缩道路水泥的制备方法的技术方案：
44.实施例一
45.一种高耐磨低收缩道路水泥的制备方法，包括以下步骤：
46.s1、将石灰石、砂岩、选矿尾渣预均化，预先择用适合的选矿尾渣，先对矿库区进行质量普查，择选硫化物含量较低的矿区；
47.s2、将石灰石、砂岩破碎后进入配料站储库，选矿尾渣进入专用料仓，尾渣进厂后在堆场均化和晾干，专门的配料仓和给料机、皮带秤系统，以确保配料计量准确；
48.s3、将石灰石82％、砂岩10％、铁粉1％、选矿尾渣7％、kh0.89
±
0.02％、sm2.1
±
0.1％、im0.9
±
0.1％加入粉磨后均匀混合成生料，针对泥状物下料粘堵问题，在配料仓安装了物料松动系统，并采用闭环控制技术，皮带秤上安装了摄像头，监控和运行参数信号接
入中控室dcs集散控制系统，如出现断料，现场会自动响警铃，中控室计算机显示屏画面闪红提示，操作员能第一时间处理以恢复正常配料，保证选矿尾渣粘结料下料顺畅；
49.s4、将混合生料入均化库；
50.s5、将混合生料入回转窑，在窑内高温煅烧；
51.s6、将煅烧所得熟料冷却，即得到所需的高耐磨低收缩道路硅酸盐水泥熟料，该水泥熟料的立升重为1330kg/l。
52.实施例二
53.一种高耐磨低收缩道路水泥的制备方法，包括以下步骤：
54.s1、将石灰石、砂岩、选矿尾渣、预均化，预先择用适合的选矿尾渣，先对矿库区进行质量普查，择选硫化物含量较低的矿区；
55.s2、将石灰石、砂岩破碎后进入配料站储库，选矿尾渣进入专用料仓，尾渣进厂后在堆场均化和晾干，专门的配料仓和给料机、皮带秤系统，以确保配料计量准确；
56.s3、将石灰石80％、砂岩10％、选矿尾渣10％、kh0.89
±
0.02％、sm2.1
±
0.1％、im0.9
±
0.1％加入粉磨后均匀混合成生料，针对泥状物下料粘堵问题，在配料仓安装了物料松动系统，并采用闭环控制技术，皮带秤上安装了摄像头，监控和运行参数信号接入中控室dcs集散控制系统，如出现断料，现场会自动响警铃，中控室计算机显示屏画面闪红提示，操作员能第一时间处理以恢复正常配料，保证选矿尾渣粘结料下料顺畅；
57.s4、将混合生料入均化库；
58.s5、将混合生料入回转窑，在窑内高温煅烧；
59.s6、将煅烧所得熟料冷却，即得到所需的高耐磨低收缩道路硅酸盐水泥熟料，该水泥熟料的立升重为1400kg/l。
60.以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按以上所述而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

技术特征：

1.一种高耐磨低收缩道路水泥，其特征在于：包括水泥熟料、矿渣、钢渣、石膏和助磨剂，其中所述石膏为天然石膏或符合要求的工业副产石膏，所述助磨剂为三乙醇胺。2.根据权利要求1所述一种高耐磨低收缩道路水泥，其特征在于：水泥熟料由石灰石、选矿尾渣和砂岩混合的水泥生料烧制而成。3.根据权利要求2所述一种高耐磨低收缩道路水泥，其特征在于：所述的水泥生料以重量百分比计，由以下物质组成：石灰石：80～85％；选矿尾渣：5～10％；砂岩：5～10％，煅烧温度比煅烧通用硅酸盐水泥熟料低50℃，其他煅烧条件与煅烧通用硅酸盐水泥熟料相当。4.根据权利要求1所述一种高耐磨低收缩道路水泥，其特征在于：熟料氧化物的重量百分比分别为：cao为62.0～66.0％，sio2为21.0～24.0％，al2o3为3.5～4.0％，fe3o4为4.5～5.5％，且熟料矿物组成包括：铝酸三钙＜4.5％，硅酸二钙为20.0～25.0％，铁铝酸四钙为16.0～20.0％。5.一种高耐磨低收缩道路水泥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、将石灰石、砂岩、选矿尾渣、预均化；s2、将石灰石、砂岩破碎后进入配料站储库，选矿尾渣进入专用料仓；s3、几种原料按照各自的比例，粉磨后均匀混合成生料；s4、将混合生料入均化库；s5、将混合生料入回转窑，在窑内高温煅烧；s6、将煅烧所得熟料冷却，即得到所需的高耐磨低收缩道路硅酸盐水泥熟料。6.根据权利要求5所述一种高耐磨低收缩道路水泥的制备方法，其特征在于：预先择用适合的选矿尾渣，先对矿库区进行质量普查，择选硫化物含量较低的矿区。7.根据权利要求5所述一种高耐磨低收缩道路水泥的制备方法，其特征在于：尾渣进厂后在堆场均化和晾干，专门的配料仓和给料机、皮带秤系统，以确保配料计量准确。8.根据权利要求5所述一种高耐磨低收缩道路水泥的制备方法，其特征在于：针对泥状物下料粘堵问题，在配料仓安装了物料松动系统，并采用闭环控制技术，皮带秤上安装了摄像头，监控和运行参数信号接入中控室dcs集散控制系统，如出现断料，现场会自动响警铃，中控室计算机显示屏画面闪红提示，操作员能第一时间处理以恢复正常配料，保证选矿尾渣粘结料下料顺畅。9.根据权利要求5所述一种高耐磨低收缩道路水泥的制备方法，其特征在于：该水泥熟料的立升重为1330～1400kg/l。

技术总结

本发明涉及水泥技术领域，尤其涉及一种高耐磨低收缩道路水泥及其制备方法。其技术方案包括：所述石膏为天然石膏或符合要求的工业副产石膏，所述助磨剂为三乙醇胺；S1、将石灰石、砂岩、选矿尾渣、预均化；S2、将石灰石、砂岩破碎后进入配料站储库，选矿尾渣进入专用料仓；S3、几种原料按照各自的比例，粉磨后均匀混合成生料；S4、将混合生料入均化库；S5、将混合生料入回转窑，在窑内高温煅烧；S6、将煅烧所得熟料冷却，即得到所需的高耐磨低收缩道路硅酸盐水泥熟料。本发明以选矿尾渣作为水泥生料组分来制备水泥熟料，进而提高水泥的抗折性能和耐磨性能，从而更加适于实际应用，且具有产业上的利用价值。用价值。用价值。