利用石材业废弃石粉生产水泥的方法
【专利摘要】本发明公开了一种利用石材业废弃石粉生产水泥的方法，采用石材业废大理石粉部分或完全替代水泥生产中的石灰石原料，采用废花岗石粉替代粘土配制生料，经煅烧制成熟料后，与石膏、水泥添加剂和作为混合材的废大理石粉和废花岗石粉混合、磨细，制成不同品种的水泥。本发明利用石材行业产生的废弃石粉生产水泥，使废弃石粉得到消纳利用，可有效解决石材行业废弃石粉排放带来的污染问题，促进石材业的可持续发展，对环境保护和经济效益的提高都具有重大意义。
【专利说明】利用石材业废弃石粉生产水泥的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于资源循环综合利用和建材环保领域，具体涉及一种利用石材业废弃石粉生产不同品种水泥的方法。
【背景技术】
[0002]当今世界，能源、资源和环境保护一直是水泥工业的中心课题。为加速水泥工业的发展，不仅需要依靠先进科技，还需要在现有技术的基础上，改进方法，扩展渠道，降低生产成本，减少能源消耗，最终实现经济效益的提高。
[0003]石粉是石板材加工厂在削锯石材时产生的切削粉末，福建省南安市是石材加工的集散地，年加工石材300万立方米以上，现有规模以上企业200多家，按现有的加工状况，年产废弃石粉约为加工石材体积的30%~40%。因无法对其进行较好处理，大量石粉的堆积填埋，不仅造成土地板结、硬化，水源污染和资源的极大浪费，也对石材产业的可持续发展造成很大负面影响。因此寻找一种能消纳大量石粉废料的工业项目，开发出废弃石粉的二次利用途径，对实现固体废弃物的综合利用和资源保护有重要意义，并将产生显著的社会效益和经济效益。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种利用石材业废弃石粉生产水泥的方法，使废弃的石粉得到消纳利用，实现石材行业的可持续发展。
[0005]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
利用石材业废弃石粉生产水泥的方法(一)包括以下步骤:
步骤I)、由石材行业废大理石粉部分或完全替代石灰石作为钙质原料，与粘土、煤炭、矿化剂按比例混合、磨细，调配为成分合适的生料粉；
步骤2)、生料粉经均化后，进入水泥窑内煅烧至部分熔融，冷却后得到以硅酸钙为主要成分的熟料；
步骤3)、将废大理石粉、废花岗石粉作为混合材，与熟料、矿渣粉、石膏和水泥添加剂按比例混合，共同磨细，得到不同品种的水泥粉；
步骤4 )、将水泥粉存入水泥库中，最终散装出厂或经包装后袋装出厂。
[0006]利用石材业废弃石粉生产水泥的方法(二)包括以下步骤:
步骤I)、由废大理石粉完全替代石灰石作为钙质原料，废花岗石粉替代粘土，与铁粉、煤炭、矿化剂按比例混合、磨细，调配为成分合适的生料粉；
步骤2)、生料粉经均化后，进入水泥窑内煅烧至部分熔融，冷却后得到以硅酸钙为主要成分的熟料；
步骤3)、将废大理石粉、废花岗石粉作为混合材，与熟料、矿渣粉、石膏和水泥添加剂按比例混合，共同磨细，得到不同品种的水泥粉；
步骤4 )、将水泥粉存入水泥库中，最终散装出厂或经包装后袋装出厂。[0007]所述方法(一)的步骤I)中的原料配比比例如下:
石灰石35% 0% ；
废大理石粉 35%~70% ；
粘土17.5% ；
煤炭10% ；
矿化剂2.5% ；
各组分质量分数之和为100%。
[0008]所述方法( 二)的步骤I)中的原料配比比例如下:
废大理石粉 74%~77% ；
废花岗石粉 6%~8% ；
铁粉5%~6% ；
煤炭10% ；
矿化剂2.0%~2.5% ；
各组分质量分数之和为100%。
[0009]所述方法(一)或(二)的步骤3)中材料的配比比例如下:
熟料70%~90% ；
废大理石粉 5%~15% ；
废花岗石粉 0%~8% ；
矿渣粉0%~16% ；
石骨5.25% ；
水泥添加剂0-0.015% ；
各组分质量分数之和为100%。
[0010]所述的不同品种的水泥粉包括通用硅酸盐水泥和石灰石硅酸盐水泥。
[0011]本发明的显著优点在于:
(I)采用废弃石粉作为原料，可省去矿石原料开采和粉磨的步骤，直接给料、配料，节约能耗。
[0012](2)所得生料细度小，比表面积大，使煅烧环境得到优化，为提高煅烧阶段的烧成产量提供了良好的条件。
[0013](3)有利于解决废弃石粉造成的环境污染问题，使其得到综合利用，填补国内综合利用废弃石粉生产水泥的空白。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本发明的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0015]实施例1
利用石材业废弃石粉生产水泥的方法(一)包括以下步骤:
步骤I)、由石材行业废大理石粉部分替代石灰石作为钙质原料，与粘土、煤炭、矿化剂按比例混合、磨细，调配为成分合适的生料粉；步骤2)、生料粉经均化后，进入水泥窑内煅烧至部分熔融，冷却后得到以硅酸钙为主要成分的熟料；
步骤3 )、将废大理石粉、废花岗石粉作为混合材，与熟料、矿渣粉、石膏和水泥添加剂按比例混合，共同磨细，制得P.C42.5R复合硅酸盐水泥，产品符合国家标准:GB/T175-2007 ；
步骤4 )、将水泥粉存入水泥库中，最终散装出厂或经包装后袋装出厂。
[0016]所述步骤I)中的原料配比比例如下:
石灰石35% ；
废大理石粉 35% ；
粘土17.5% ；
煤炭10% ；
矿化剂2.5% ；
所述步骤3)中材料的配 比比例如下:
熟料70.735% ；
废大理石粉 10% ；
废花岗石粉 5% ；
矿渣粉9% ；
石骨5.25% ；
水泥添加剂 0.015%。
[0017]实施例2
利用石材业废弃石粉生产水泥的方法(一)包括以下步骤:
步骤I)、由石材行业废大理石粉完全替代石灰石作为钙质原料，与粘土、煤炭、矿化剂按比例混合、磨细，调配为成分合适的生料粉；
步骤2)、生料粉经均化后，进入水泥窑内煅烧至部分熔融，冷却后得到以硅酸钙为主要成分的熟料；
步骤3)、将废大理石粉、废花岗石粉作为混合材，与熟料、矿渣粉、石膏和水泥添加剂按比例混合，共同磨细，制得P.042.5普通硅酸盐水泥，产品符合国家标准:GB/T 175-2007 ；步骤4 )、将水泥粉存入水泥库中，最终散装出厂或经包装后袋装出厂。
[0018]所述步骤I)中的原料配比比例如下:
石灰石0% ；
废大理石粉 70% ；
粘土17.5% ；
煤炭10% ；
矿化剂2.5% ；
所述步骤3)中材料的配比比例如下:
熟料81.75% ；
废大理石粉 8% ；
废花岗石粉 0% ；
矿渣粉5% ；石骨5.25% ；
水泥添加剂 0%。
[0019]实施例3
利用石材业废弃石粉生产水泥的方法(一)包括以下步骤:
步骤I)、由石材行业废大理石粉完全替代石灰石作为钙质原料，与粘土、煤炭、矿化剂按比例混合、磨细，调配为成分合适的生料粉；
步骤2)、生料粉经均化后，进入水泥窑内煅烧至部分熔融，冷却后得到以硅酸钙为主要成分的熟料；
步骤3)、将废大理石粉、废花岗石粉作为混合材，与熟料、矿渣粉、石膏和水泥添加剂按比例混合，共同磨细，制得32.5R石灰石硅酸盐水泥，产品符合国家部级标准:JC/T600-2010《石灰石硅酸盐水泥》；
步骤4 )、将水泥粉存入水泥库中，最终散装出厂或经包装后袋装出厂。
[0020]所述步骤I)中的原料配比比例如下:
石灰石0% ；
废大理石粉 70% ；
粘土17.5% ；
煤炭10% ；
矿化剂2.5% ；
所述步骤3)中材料的配比比例如下:
熟料79.75% ；
废大理石粉 15% ；
废花岗石粉 0% ；
矿渣粉0% ；
石骨5.25% ；
水泥添加剂 0%。
[0021]实施例4
利用石材业废弃石粉生产水泥的方法(二)包括以下步骤:
步骤I)、由废大理石粉完全替代石灰石作为钙质原料，废花岗石粉替代粘土，与铁粉、煤炭、矿化剂按比例混合、磨细，调配为成分合适的生料粉；
步骤2)、生料粉经均化后，进入水泥窑内煅烧至部分熔融，冷却后得到以硅酸钙为主要成分的熟料；
步骤3)、将废大理石粉、废花岗石粉作为混合材，与熟料、矿渣粉、石膏和水泥添加剂按比例混合，共同磨细，制得P.042.5普通硅酸盐水泥，产品符合国家标准:GB/T 175-2007 ；步骤4 )、将水泥粉存入水泥库中，最终散装出厂或经包装后袋装出厂。
[0022]所述步骤I)中的原料配比比例如下:
废大理石粉 74% ；
废花岗石粉 8% ；
铁粉5.5% ；
煤炭10% ；矿化剂2.5% ；
所述步骤3)中材料的配比比例如下:
熟料76.735% ；
废大理石粉 8% ；
废花岗石粉 8% ；
矿渣粉2% ；
石骨5.25% ； 水泥添加剂 0.015%。
[0023]实施例5
利用石材业废弃石粉生产水泥的方法(二)包括以下步骤:
步骤I)、由废大理石粉完全替代石灰石作为钙质原料，废花岗石粉替代粘土，与铁粉、煤炭、矿化剂按比例混合、磨细，调配为成分合适的生料粉；
步骤2)、生料粉经均化后，进入水泥窑内煅烧至部分熔融，冷却后得到以硅酸钙为主要成分的熟料；
步骤3)、将废大理石粉、废花岗石粉作为混合材，与熟料、矿渣粉、石膏和水泥添加剂按比例混合，共同磨细，制得P ? C42.5R复合硅酸盐水泥，产品符合国家标准:GB/T175-2007 ；
步骤4 )、将水泥粉存入水泥库中，最终散装出厂或经包装后袋装出厂。
[0024]所述步骤I)中的原料配比比例如下:
废大理石粉 75% ；
废花岗石粉 7% ；
铁粉6% ；
煤炭10% ；
矿化剂2% ；
所述步骤3)中材料的配比比例如下:
熟料70.74% ；
废大理石粉 8% ；
废花岗石粉 0% ；
矿渣粉16% ；
石骨5.25% ；
水泥添加剂 0.01%。
[0025]实施例6
利用石材业废弃石粉生产水泥的方法(二)包括以下步骤:
步骤I)、由废大理石粉完全替代石灰石作为钙质原料，废花岗石粉替代粘土，与铁粉、煤炭、矿化剂按比例混合、磨细，调配为成分合适的生料粉；
步骤2)、生料粉经均化后，进入水泥窑内煅烧至部分熔融，冷却后得到以硅酸钙为主要成分的熟料；
步骤3)、将废大理石粉、废花岗石粉作为混合材，与熟料、矿渣粉、石膏和水泥添加剂按比例混合，共同磨细，制得P ? II 42.5 2型硅酸盐水泥，产品符合国家标准:GB/T175-2007 ；
步骤4 )、将水泥粉存入水泥库中，最终散装出厂或经包装后袋装出厂。
[0026]所述步骤I)中的原料配比比例如下:
废大理石粉 77% ；
废花岗石粉 6% ；
铁粉5% ；
煤炭10% ；
矿化剂2% ；
所述步骤3)中材料的配比比例如下:
熟料89.75% ；
废大理石粉 5% ；
废花岗石粉 0% ；
矿渣粉0% ；
石骨5.25% ；
水泥添加剂 0%。
[0027]以上所述仅为本发明的较佳实施案例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
【权利要求】
1.利用石材业废弃石粉生产水泥的方法，其特征在于:所述方法包括以下步骤: 步骤I)、由石材行业废大理石粉部分或完全替代石灰石作为钙质原料，与粘土、煤炭、矿化剂按比例混合、磨细，调配为成分合适的生料粉； 步骤2)、生料粉经均化后，进入水泥窑内煅烧至部分熔融，冷却后得到以硅酸钙为主要成分的熟料； 步骤3)、将废大理石粉、废花岗石粉作为混合材，与熟料、矿渣粉、石膏和水泥添加剂按比例混合，共同磨细，调配得到不同品种的水泥粉； 步骤4 )、将水泥粉存入水泥库中，最终散装出厂或经包装后袋装出厂。
2.利用石材业废弃石粉生产水泥的方法，其特征在于:所述方法包括以下步骤: 步骤I)、由废大理石粉完全替代石灰石作为钙质原料，废花岗石粉替代粘土，与铁粉、煤炭、矿化剂按比例混合、磨细，调配为成分合适的生料粉； 步骤2)、生料粉经均化 后，进入水泥窑内煅烧至部分熔融，冷却后得到以硅酸钙为主要成分的熟料； 步骤3)、将废大理石粉、废花岗石粉作为混合材，与熟料、矿渣粉、石膏和水泥添加剂按比例混合，共同磨细，调配得到不同品种的水泥粉； 步骤4 )、将水泥粉存入水泥库中，最终散装出厂或经包装后袋装出厂。
3.根据权利要求1所述的利用石材业废弃石粉生产的方法，其特征在于:所述步骤I)中的原料配比比例如下: 石灰石35% 0% ； 废大理石粉 35%~70% ； 粘土17.5% ； 煤炭10% ； 矿化剂2.5% ； 各组分质量分数之和为100%。
4.根据权利要求2所述的利用石材业废弃石粉生产水泥的方法，其特征在于:所述步骤I)中的原料配比比例如下: 废大理石粉 74%~77% ； 废花岗石粉 6%~8% ； 铁粉5%~6% ； 煤炭10% ； 矿化剂2.0%~2.5% ； 各组分质量分数之和为100%。
5.根据权利要求1或2所述的利用石材业废弃石粉生产水泥的方法，其特征在于:步骤3)中材料的配比比例如下: 熟料70%~90% ； 废大理石粉 5%~15% ； 废花岗石粉 0%~8% ； 矿渣粉0%~16% ； 石骨5.25% ；水泥添加剂(T0.015% ； 各组分质量分数之和为100%。
6.根据权利要求1或2所述的利用石材业废弃石粉生产水泥的方法，其特征在于:所述的不同品种的水泥粉包括 通用硅酸盐水泥和石灰石硅酸盐水泥。
【文档编号】C04B7/24GK103539368SQ201310484584
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年10月17日 优先权日:2013年10月17日
【发明者】林松伟, 张贞宁, 沈南生, 张坚, 邱榕林, 杨燕 申请人:福建省建材进出口有限责任公司, 福建省建筑材料工业科学研究所, 福建福能建筑材料科技开发有限责任公司