專利名稱：一種利用花崗巖粉生產的低鈣硅酸鹽水泥及其制備方法
技術領域：
本發明涉及利用鋸切花崗巖產生的花崗巖粉生產低鈣硅酸鹽水泥及其制備 方法，屬于節能減排的技術領域。
背景技術：
石材作為人類建筑史上應用最早的建筑材料，在現代建筑行業中有著廣泛
的應用。整個大理石及其石材行業的發展明顯快于全球經濟的發展。從2006年 的統計結果可以看出自1990年以來，全球石材生產量和貿易額每年分別以 7. 3%和9. 2%的速度增長。
隨著中國房地產業的迅速發展，對石材的需求越來越大，中國已經成為世 界重要的石材產銷國和進出口國。中國大理石產量過9億平方米，花崗巖的產 量過15億平方米，出口總額達2.87億美元。中國石材不管是國內消費，還是 國際貿易每年都以兩位數字增長。經測算每生產50立方米的花崗巖板材，就會 產生1立方米的花崗巖粉。我國每年僅花崗巖粉一項的產量就高達1. 5億噸， 加之近20年的積累，花崗巖粉的存量非常驚人。
伴隨著建筑業發展的同時，我國水泥產量飛速增長，2007年全國規模以上 水泥產量突破13.5億噸，同比增長13.48%。水泥制造業能耗總量占建材工業 的75%，因此水泥單位產品能耗對建材工業節能降耗具有舉足輕重的地位。2007 年我國每千克水泥熟料燒成熱耗885千卡，折合3591kJ,雖然比2006年下降 2.8%，比2005年下降4.8%，但是與國外相比仍然有巨大的差距。以日本為例， 其水泥熟料單位能耗僅為2888kJ/kG。近年來我國水泥熟料國產燒成設備并無 重大技術突破，水泥熟料燒成熱效率提高緩慢，水泥單位產品綜合能耗的降低除了有賴于純低溫余熱發電技術的推廣以外，主要靠水泥熟料生產工藝結構的 調整。
經測算水泥熟料燒制過程中，大約一半的熱量消耗在石灰石的熱分解上，因 此，降低水泥中氧化鈣含量是降低水泥行業能耗的有效手段。目前國內水泥中 氧化鈣含量普遍在65%左右。于花崗巖中含有一定量的氧化鎂，以及高溫下堿 長石分解產生的鉀鹽、鈉鹽可以有效降低鋁酸三鈣和鐵鋁酸四鈣的熔點，在液 態環境下氧化鈣易于硅酸二鈣發生反應生成硅酸三鈣
在現有成產工藝中，為降低游離氧化鈣的含量，釆取的措施是在170(TC下 使鋁酸三鉤和鐵鋁酸四鉤熔化成液態，在液態環境下氧化鈣與硅酸二鈣生成硅 酸三鉤需要10分鐘，如果在145(TC下加熱1小時以上才能生成硅酸三錦。而 由于花崗巖中含有一定量的氧化鎂，以及高溫下堿長石分解產生的鉀鹽、鈉鹽 可以有效降低鋁酸三鉤和鐵鋁酸四鈣的熔點，在1400。C時就會達到液態，從而 大大降低了反應溫度，有效降低了能耗。
因此以花崗巖粉為原材料制備低鈣硅酸鹽水泥，不僅可以有效解決花崗巖粉 的污染問題，而且能夠有效降低水泥工業的能耗，達到變廢為寶的效果，有著 十分重大的經濟、社會、環境效益。
發明內容
本發明的目的是為解決石材行業中長期以來難以解決的廢渣問題和中小水泥 企業能耗過高問題，提供一種利用花崗巖粉生產的低鈣硅酸鹽水泥及其制備方 法。
本發明提供的一種利用花崗巖粉生產的低鈣硅酸鹽水泥，以質量百分比計: 50~65%的石灰石，10~20%的花崗巖粉，10~25%鋼渣或鐵渣，2~5%鋁型 材表面處理廢渣，3~8%的熟石膏。
本發明提供的一種利用花崗巖粉生產的低鈣硅酸鹽水泥的制備方法，包括以下步驟
(1) 將花崗巖粉篩選除去其中石塊，并干燥；
(2) 將干燥后的花崗巖粉與石灰石、鋼渣或鐵渣、鋁型材表面處理廢渣、
熟石膏，按質量比例加入到粉碎機內，粉碎；
(3) 將粉碎后的物料加入到水泥回轉窯中，加熱煅燒；
(4) 將燒結后的熟料加入球磨助劑，球磨，包裝即可。 上述步驟(2)中按質量百分比為50~65%的石灰石，10~20%的花崗巖粉,
10~25%鋼渣或鐵渣，2~5%錫型材表面處理廢渣，3~8%的熟石膏加入粉碎 機，粉碎至200目。
上述步驟(3)中其加熱程序為分段加熱，先在900 120(TC下預燒加熱60 150分鐘，再在1300 ~ 155(TC下加熱20~60分鐘。
上述步驟U)中將燒制完成的熟料加入的球磨助劑是質量百分比為1%~3 %的碳酸鉀，球磨至250目，即得低鉤硅酸鹽水泥。
上述分段加熱優選的是先在115(TC下預燒加熱120分鐘，再在143(TC下加熱 45分鐘。
上述球磨助劑優選的是質量百分比為1.5%的碳酸鉤。 本發明的有益效果
本發明在傳統水泥制造工藝的基礎上，采用花崗巖粉為原料，制備低鈣水泥。 與傳統工藝相比，產品具有較高的力學強度；同時具有工藝簡單，燒結溫度和 單位產品能耗低，成品率高的特點。成品氧化鈣含量為55-60%。同時由于直 接使用原有設備，具有一次性投入小，投資回收速度快的優點，適宜工業推廣。
圖l是本發明的預燒回轉窯示意圖。 圖2是本發明的生產流程示意圖。
具體實施例方式
實施實例1
將花崗巖粉從泥池中取出后，進行堆積、晾曬除掉其中所含水分，并粗略
篩選，除去其中混雜的石塊。按生料中含有55. 99 %石灰石(碳酸鈣含量〉95% )， 17.73%的花崗巖粉(產自山東日照地區)，3.52%無水鋁型材廢渣，6.33%熟 石膏，16.40%首都鋼鐵廠鋼渣的質量比配好生料，將其加入粉碎機。粉碎至 200目。加入水泥回轉窯中先以900。C預燒150分鐘，再在130(TC的溫度下燒 制60分鐘。將燒制完成的熟料加入1.5%的碳酸鈣后加入球磨機，球磨至250 目。即可得到產品。
實施實例2
將花崗巖粉從泥池中取出后，進行堆積、晾曬除掉其中所含水分，并粗略 篩選，除去其中混雜的石塊。按生料中含有52.74 %石灰石(碳酸錦含量〉95% ), 16.70%的花崗巖粉(產自山東日照地區)，3. 80 0/。無水鋁型材廢渣，5.96%熟 石膏，20.76 %鞍山鋼鐵廠鋼渣的質量比配好生料，將其加入粉碎機。粉碎至 200目。加入水泥回轉窯中先以115(TC預燒60分鐘，再在143(TC的溫度下燒 制45分鐘。將燒制完成的熟料加入3%的碳酸鈣后加入球磨機，球磨至250目。 即可得到產品。
實施實例3
將花崗巖粉從泥池中取出后，進行堆積、晾曬除掉其中所含水分，并粗略 篩選，除去其中混雜的石塊。按生料中含有52.74 %石灰石(碳酸鉤含量〉95% )， 16.70%的花崗巖粉(產自山東日照地區)，3.80%無水鋁型材廢渣，5.96%熟石膏，20.76 %鞍山鋼鐵廠鋼渣的質量比配好生料，將其加入粉碎機。粉碎至 200目。加入水泥回轉窯中先以1200'C預燒90分鐘，再在155(TC的溫度下燒 制20分鐘。將燒制完成的熟料加入3.0%的碳酸鈣后加入球磨機，球磨至250 目。即可得到產品。
實施實例4
將花崗巖粉從泥池中取出后，進行堆積、晾曬除掉其中所含水分，并粗略 篩選，除去其中混雜的石塊。按生料中含有58. 96 %石灰石(碳酸鈣含量>95% ), 14. 63%的花崗巖粉(產自山東曰照地區)，3. 68%無水銷型材廢渣，6. 33%熟 石膏，16.40%首都鋼鐵廠鋼渣的質量比配好生料，將其加入粉碎機。粉碎至 200目。加入水泥回轉窯中先以115(TC預燒120分鐘，再在143(TC的溫度下燒 制45分鐘。將燒制完成的熟料加入1. 0%的碳酸鉤后加入球磨機，球磨至250 目。即可得到產品。
權利要求
1.一種利用花崗巖粉生產的低鈣硅酸鹽水泥，以質量百分比計50～65％的石灰石，10～20％的花崗巖粉，10～25％鋼渣或鐵渣，2～5％鋁型材表面處理廢渣，3～8％的熟石膏。
2. —種利用花崗巖粉生產的低鈣硅酸鹽水泥的制備方法，其特征在于包括以下步驟(1) 將花崗巖粉篩選除去其中石塊，并干燥；(2) 將干燥后的花崗巖粉與石灰石、鋼渣或鐵渣、鋁型材表面處理廢渣、熟石膏，按 質量比例加入到粉碎機內，粉碎；(3) 將粉碎后的物料加入到水泥回轉窯中，加熱煅燒；(4) 將燒結后的熟料加入球磨助劑，球磨，包裝即可。
3. 根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于上述步驟(2)中按質量百分比為50-65%的石灰石，10~20°/。的花崗巖粉，10~25%鋼渣或鐵渣，2~5%鋁型材表面處理廢渣， 3~8%的熟石膏加入粉碎機，粉碎至200目。
4. 根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于上述步驟(3)中其加熱程序為分段 加熱，先在900 120(TC下預燒加熱60~150分鐘，再在1300 ~ 155(TC下加熱20~60分鐘。
5. 根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于上述步驟(4)中將燒制完成的熟料 加入的球磨助劑是質量百分比為1% ~3%的碳酸鈣，球磨至250目，即得低鈣硅酸鹽水泥。
6. 根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于上述分段加熱是先在115(TC下預燒加 熱120分鐘，再在143(TC下加熱45分鐘。
7. 根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于上述球磨助劑是質量百分比為1.5% 的碳酸鈣。
全文摘要
本發明公開了一種利用花崗巖粉生產的低鈣硅酸鹽水泥及其制備方法，本發明的低鈣硅酸鹽水泥以質量百分比計50～65％的石灰石，10～20％的花崗巖粉，10～25％鋼渣或鐵渣，2～5％鋁型材表面處理廢渣，3～8％的熟石膏；本發明制備方法包括以下步驟(1)將花崗巖粉篩選除去其中石塊，并干燥；(2)將干燥后的花崗巖粉與石灰石、鋼渣或鐵渣、鋁型材表面處理廢渣、熟石膏，按質量比例加入到粉碎機內，粉碎；(3)將粉碎后的物料加入到水泥回轉窯中，加熱煅燒；(4)將燒結后的熟料加入球磨助劑，球磨，包裝即可；本發明的低鈣硅酸鹽水泥具有較高的力學強度，工藝簡單，燒結溫度和單位產品能耗低，成品率高的特點，適宜工業推廣。
文檔編號C04B7/147GK101549964SQ200910038988
公開日2009年10月7日 申請日期2009年4月24日 優先權日2009年4月24日
發明者徐慎穎, 潘湛昌, 王成勇, 肖楚民, 胡光輝, 魏志鋼 申請人:廣東工業大學