專利名稱：快硬硫鋁酸鹽水泥制造工藝的制作方法
技術領域：
本發明屬于特種水泥的制作工藝，特別是利用工業廢料磷石膏來制造改性快硬水泥的制造工藝。
本發明的關鍵在于選擇替代天然石膏的替代性工業廢料。并找到將其處理成為合格生料配方原料的工藝操作規范。
通過大量的試驗證明采用磷石膏這種工業廢料來做為替代價格昂貴的天然硬石膏或二水石膏是個切實可行的技術方案。用天然石膏配制生料，粉磨后進行鍛燒，然后用鍛燒后形成的熟料再經與天然石膏混配即可生成改性的快硬硫鋁酸鹽水泥，并且有低堿性、微膨脹的特性。試采用秦皇島市磷酸廠生產磷酸的工業廢料磷石膏時，首先遇到的問題是該原料中含水量較大，而且成膠體形態蘊含，所以去水干燥是個極大的問題。大量的試驗證明，磷石膏在作為生料配比原料時其合理的含水量應在8.5～9.5％之間。而干燥的磷石膏含水量達20％以上，而用一般機械方法或其它簡單方式去除水份均是不可能的。強迫烘干將使生產成本大幅提高而失去工藝的進步意義。本發明中采取了加生石灰干燥的化學去濕法，有效的將磷石膏的含水率控制在8.5～9.5％之間，而且生石灰的主要成份CaO又是生料中必須的成份，這樣一來選取干燥處理后的磷石膏來替代天然石膏與石灰石和礬土混配成生料則成為本發明中的一個技術關鍵。
試驗證明配比后的生料進入粉磨后鍛燒時由于采用了嚴格控制水份含量的措施后，所采用的鍛燒操作和工藝條件與傳統的工序并無任何區別。所燒制而成的硫鋁酸鹽水泥熟料基本性能與天然二水石膏配生料所鍛燒的熟料無任何顯著差異，這說明生石灰法用來干燥降低含水量達8.5～9.5％的磷石膏來替代天然石膏是成功的。
下面給出本發明所配制的生料，采用傳統的鍛燒工藝所得到的熟料的物理性能表
配比改性工序中主要掌握并控制其凝固和硬化的時間，及其各期強度的變化。加入天然硬石膏對形成的水泥凝固速度和各期強度均有很大的影響，而沸騰爐渣或粉煤灰的加入可以調解水泥成品的PH值(屬于酸性)，但其加入量增大對其各期強度均會影響下降。但是為了進一步降低硫鋁酸鹽水泥的生產成本而又不使其強度指標過低則加入適量的酸性粉煤灰不但是可能的，而且基本上可以控制的。所以在鍛燒制備熟料以后的混配改性工序中加入了粉煤灰與天然石膏相混配從而生成快硬硫鋁酸鹽水泥成品。
經過干燥與粉磨后的磷石膏即可以和石灰石、礬土進行混配形成生料，具體混配的重量百分比可參照以下實施例將以上配成的生料粉磨后送入鍛燒爐內加熱成熟料，其操作和工藝條
件與傳統生料加工成熟料完全相同，鍛燒前的粉磨并攪拌均勻和傳統工藝要求亦相同。
在混配改性這道工序中，是為了加入適量的天然石膏進一步調整熟料的物理特性，特別是初凝時間，硬化時間和各時期強度的調整，在這里，天然石膏的加入量起著非常重要的作用，而加入酸性的粉煤灰或沸騰爐渣主要作用是做填充料來調整一下PH值，而對其各期的強度均有害無益。但為了在保證物理指標和標號強度的標準要求下可以適量加入粉煤灰以降低快硬水泥的生產成本。通過反復實驗，給出以下混配的配方和重量百分比實施例，可以分別保證快硬水泥的標號為425∶525快硬水泥的物理指標。
應用天然硬石膏的實施例
試驗證明改性后的水泥的比表面積越大則其凝結時間越短，早期強度相應提高，但對后期的強度不利，在考慮水泥粉料的細磨時既要考慮到其有一定的凝結時間限制，又要兼顧各期的強度，因此我們對改性后快硬硫鋁酸鹽水泥的細度要求定為比表面積指標為350～400平方米/公斤。
按以上工藝方法制造的快硬硫鋁酸鹽水泥應用了工業廢料磷石膏取代了部分的天然石膏大大降低了成本。又保持了傳統改性快硬硫鋁水泥的優異性能，而且顏色色，質量穩定可靠，為快硬水泥的推廣應用提供了良好的經濟基礎。
權利要求
1.快硬硫鋁酸鹽水泥的制造工藝，包括生料配比與粉磨，熟料鍛燒，混配改性三道工序，其特征在于a.以干燥處理后的工業廢渣磷石膏取代天然石膏，再與石灰石、礬土配比成為生料，b.生料鍛燒工序的工藝操作與傳統工藝相同，c.在混配改性工序中加入了粉煤灰與熟料，和天然石膏相配混生成改性的快硬硫鋁酸鹽水泥。
2.根據權利要求1所說的快硬硫鋁酸鹽水泥的制造工藝，其特征在于磷石膏的干燥處理時按重量比加入磷石膏中17-21％石灰，借助石灰與水反應化學加熱法使磷石膏含水達8.5～9.5％。
3.根據權利要求2所說的快硬硫鋁酸鹽水泥的制造工藝，其特征在于加入磷石膏中的石灰要粉磨過20～40目粗篩，混合攪拌均勻后靜止3小時以上再粉磨，粉磨時強化磨內通風。
4.根據權利要求1或3所說的快硬硫鋁酸鹽水泥的制作工藝，其特征在于經干燥脫水處理后的磷石膏與石灰石、礬土的混配重量百分比為脫水磷石膏 17～20％，石 灰 石 45～52％，礬 土 31～34％。
5.根據權利要求1所說的快硬硫鋁酸鹽水泥的制造工藝，其特征在于生料在鍛燒前進行粉磨和攪拌均勻。
6.根據權利要求1所說的快硬硫鋁酸鹽水泥的制造工藝，其特征在于將鍛燒后所得的熟料加配天然冰石膏、粉煤灰改性制得快硬硫鋁酸鹽水泥，具體重量百分比如下熟料 50～82％，二水石膏 7～15％，粉 煤 灰 13～32％。
7.根據權利要求1所說的快硬硫鋁酸鹽水泥的制造工藝，其特征在于將鍛燒后的熟料混配天然硬石膏和粉煤灰制得快硬硫鋁酸鹽水泥的具體混配重量百分比為熟 料 50～85％，天然硬石膏 15～20％，粉 煤 灰 10～30％。
全文摘要
本發明涉及一種快硬硫鋁酸鹽水泥的制作工藝，該工藝路線與傳統的改性快硬硫鋁酸鹽水泥的制作順序和工藝基本相同，采取生料配比，研磨煅燒，混配改性三大工序。所不同的是以制作磷酸時的廢料磷石膏取代了生料配比中的天然石膏。由于本發明成功地解塊了磷石膏的干燥脫水工藝，并且找到其干燥脫水配制生料時的最佳含水量和生料配比量，所以在制成生料后又成功地混加了粉煤灰，并有效地控制改性后水泥的凝固時間和各期強度達到標號要求。
文檔編號C04B28/08GK1401604SQ0213075
公開日2003年3月12日 申請日期2002年9月25日 優先權日2002年9月25日
發明者陳智豐, 張振秋 申請人:陳智豐