专利名称：一种镁渣硅酸盐水泥及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种水泥及其制造方法，尤其涉及一种镁渣硅酸盐水泥及利 用镁渣制造镁渣硅酸盐水泥的方法。
背景技术：
水泥在装修工程中属于辅料范畴，是不可或缺的工程基础材料。
水泥依照成分的不同，也可分为多种。例如，硅酸盐水泥、普通硅酸盐 水泥、矿渣水泥、火山灰水泥和粉煤灰水泥等等。
其中，以硅酸盐水泥最为常用。所谓硅酸盐水泥，是以硅酸钙为主要成 分的硅酸盐水泥熟料，并添加适量石膏磨细而成。
硅酸盐水泥的制造包括如下步骤
步骤一，把石灰质原料、粘土质原料及少量的校正材料经破碎后按比例 配合、细磨，并经均化调配为成分合适、分布均匀的生料；
步骤二，将生料在水泥工业窑内煅烧至部分熔融，经冷却后得到以硅酸 钙为主要成分的熟料；
步骤三，将熟料、石膏、适量混合材共同磨细成为水泥。
在硅酸盐水泥熟料中添加不同成分，可改变水泥的特性，扩大水泥的适 用范围。例如将硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣，适量石膏磨细制成的水 硬性胶凝材料，即为矿渣硅酸盐水泥。此种矿渣硅酸盐水泥具有抗化学作用 性能高、水化热低以及经济性好等优点。
我国是世界上第一大原镁生产国和出口国，随着原镁生产能力的增加， 镁渣的排放量也呈逐年上升趋势。
镁渣是由煅烧白云石和硅铁在还原气氛下脱镁后形成的渣，镁渣外观形 态类似粉煤灰，但比粉煤灰更细更难储存，如不及时处理，对环境污染很严 重。如能利用镁渣生产复合硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥，不仅实现了炼镁
4工业固体废弃物的零排放，也可为水泥生产企业及炼镁企业增加经济效益。
发明内容
本发明的目的在于提供一种镁渣硅酸盐水泥及其制造方法，通过添加镁 渣以改善水泥特性，使水泥具有更好的易和性和耐磨性，且因可综合利用炼 镁废渣而减少环境污染，提高炼镁企业及水泥制造企业的经济效益。
本发明所述的镁渣硅酸盐水泥，其成分包括水泥熟料、石膏，还包括镁 渣，其中
所述水泥熟料及石膏所占重量比为大于60%且小于或等于80%;
所述镁渣所占重量比为大于或等于20%且小于30%。
本发明所述的镁渣硅酸盐水泥中，还包括由粒化高炉矿渣，或火山灰质 混合材料，或粉煤灰组成的混合材，该混合材所占重量比为小于8%。
本发明所述的镁渣硅酸盐水泥中，所述镁渣成分包括氧化钙、二氧化硅、 氧化镁、三氧化二铁，其中，所述氧化钙及二氧化硅总量所占重量比为78% 85%，所述氧化镁所占重量比为6% 10%，其余成分为三氧化二铁。
本发明还提供一种制造镁渣硅酸盐水泥的方法，包括球磨水泥熟料的步 骤，还包括如下步骤
步骤一，球磨镁渣颗粒，并将球磨后的镁渣在搅拌磨中继续加水研磨为 粉末状；
步骤二，将上述粉末状镁渣加热至45(rC 50(TC，再水淬至4(TC 50。C;
步骤三，将水淬后镁渣去除水分，并冷却至常温后与水泥熟料及石膏均 匀混合，其中，所述水泥熟料及石膏所占重量比为大于60%且小于或等于 80%;所述镁渣所占重量比为大于或等于20%且小于30%。
本发明所述的制造镁渣硅酸盐水泥的步骤三中，进一步添加由粒化高炉 矿渣，或火山灰质混合材料，或粉煤灰组成的混合材，该混合材所占重量比 为小于8%。
本发明所述的制造镁渣硅酸盐水泥的步骤一中，球磨后镁渣颗粒的尺寸 为80微米至100微米之间。
本发明所述的制造镁渣硅酸盐水泥的步骤一中，搅拌磨研磨后的粉末状 镁渣的尺寸为40微米。本发明所述的制造镁渣硅酸盐水泥的步骤一中，搅拌磨研磨镁渣时，镁 渣与加水的质量比为l: O.O卜l: 0.1之间。
本发明所述的制造镁渣硅酸盐水泥的步骤三中，将水淬后镁渣加热至120 "C以蒸发掉其中水分。
本发明所述镁渣硅酸盐水泥及其制造方法中，通过细磨镁渣并水淬镁渣 来增强镁渣的水合性，这样能改善混合水泥组分即水泥熟料和镁渣的反应性， 从而可以在镁渣硅酸盐水泥的生产过程中使用镁渣颗粒。这使得原为工业废 弃物的镁渣变废为宝，不仅消除了镁渣排放对环境的污染，也增加了炼镁企 业和水泥生产企业的经济效益。同时，生产的镁渣硅酸盐水泥具有很好的易 和性和耐磨性，很受市场欢迎。
图1为本发明所述镁渣硅酸盐水泥制造方法的流程示意图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明所述镁渣硅酸盐水泥及其制造方法做详细说明。 本发明所述镁渣硅酸盐水泥是在水泥熟料中添加镁渣等成分制成的。具 体来说，其成分包括水泥熟料、石膏，还包括镁渣，其中
所述水泥熟料及石膏所占重量比为大于60%且小于或等于80%;
所述镁渣所占重量比为大于或等于20%且小于30%。
在上述镁渣硅酸盐水泥中，还可以进一步包括由粒化高炉矿渣，或火山 灰质混合材料，或粉煤灰组成的混合材。当包含上述混合材时，该混合材所 占重量比为小于8%。
本发明所述的镁渣硅酸盐水泥中，所述镁渣成分包括氧化钙、二氧化硅、 氧化镁、三氧化二铁，其中，所述氧化钙及二氧化硅总量所占重量比为78% 85%，所述氧化镁所占重量比为6% 10%，其余成分为三氧化二铁。
本发明还提供了一种制造包含上述成分的镁渣硅酸盐水泥的方法，如图l 所示，本发明所述镁渣硅酸盐水泥的制造方法，包括球磨水泥熟料的步骤， 该球磨水泥熟料的步骤为球磨水泥熟料30 6O分钟；所述水泥熟料包含如下 成分(CaO)3Si02、 (CaO)2Si02、 (CaO)3Al203、 (CaO)4 (A1203) Fe203。本发明还包括如下步骤
步骤101，球磨镁渣颗粒，并将球磨后的镁渣在搅拌磨中继续加水研磨 为粉末状。
本发明通过细磨镁渣，并水淬镁渣来增强镁渣的水合性，这样能够改善 混合水泥组分即水泥熟料和镁渣的反应性。所述镁渣成分包括氧化钙、二氧 化硅、氧化镁、三氧化二铁，其中，所述氧化钙及二氧化硅总量所占重量比
为78% 85%，所述氧化镔所占重量比为6% 10%，其余成分为三氧化二铁。
本步骤中，通过球磨方法减小镁渣颗粒的尺寸。所述镁渣颗粒经过球磨， 可获得介于80微米至100微米的尺寸。
上述经过球磨后的镁渣颗粒作为搅拌磨的进料，在搅拌磨中进一步研磨， 以获得尺寸为40微米的粉末状镁渣。
在搅拌磨中研磨时，需加入少量水作为研磨介质。本发明中，搅拌磨中 的镁渣与加入的水的质量比为1: 0.01-1: 0.1。
步骤102，将上述粉末状镁渣加热至45(rC 50(TC，再水淬至4(TC 50。C。
本步骤中，将粉末状镁渣先加热，再进行水淬。需要注意的是，本步骤 中所涉及的加热温度及水淬温度需严格控制，这样才能真正产生增加镁渣水 合反应性的效果。
步骤103，将水淬后镁渣去除水分，并冷却至常温后与水泥熟料及石膏 均匀混合，其中，所述水泥熟料及石膏所占重量比为大于60%且小于或等于 80%;所述镁渣所占重量比为大于或等于20%且小于30%。
本步骤中，将水淬后的镁渣加热至120摄氏度，即可蒸发掉其中的水分。
所述冷却至常温的手段，即以在自然环境中静置即可。具体所需的静置 时间随当地自然条件及镁渣数量多少而定。
本发明中，通过细磨镁渣并水淬镁渣来增强镁渣的水合性，这样能改善 混合水泥组分即水泥熟料和镁渣的反应性，从而可以在镁渣硅酸盐水泥的生 产过程中使用镁渣颗粒。经过上述步骤，即可利用炼镁废渣制成镁渣硅酸盐 水泥，该镁渣硅酸盐水泥具有很好的易和性和耐磨性。这使得原为工业废弃 物的镁渣变废为宝，不仅消除了镁渣排放对环境的污染，也增加了炼镁企业 和水泥生产企业的经济效益。本发明所述制造镁渣硅酸盐水泥的方法中，还可进一步添加其他混合材， 例如，在所述步骤三中，进一步添加由粒化高炉矿渣，或火山灰质混合材料，
或粉煤灰组成的混合材，该混合材所占重量比为小于8%。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方 式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领 域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范 围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图 例。
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权利要求
1.一种镁渣硅酸盐水泥，其成分包括水泥熟料、石膏，其特征在于，还包括镁渣，其中所述水泥熟料及石膏所占重量比为大于60％且小于或等于80％；所述镁渣所占重量比为大于或等于20％且小于30％。
2. 如权利要求1所述的镁渣硅酸盐水泥，其特征在于，还包括由粒化高 炉矿渣，或火山灰质混合材料，或粉煤灰组成的混合材，该混合材所占重量 比为小于8%。
3. 如权利要求2所述的镁渣硅酸盐水泥，其特征在于，所述镁渣成分包 括氧化钙、二氧化硅、氧化镁、三氧化二铁，其中，所述氧化钙及二氧化硅 总量所占重量比为78% 85%,所述氧化镁所占重量比为6% 10%，其余成 分为三氧化二铁。
4. 一种制造镁渣硅酸盐水泥的方法，包括球磨水泥熟料的步骤，其特征 在于，还包括如下步骤步骤一，球磨镁渣颗粒，并将球磨后的镁渣在搅拌磨中继续加水研磨为 粉末状；步骤二，将上述粉末状镁渣加热至450。C 500。C，再水淬至40。C 5(TC;步骤三，将水淬后镁渣去除水分，并冷却至常温后与水泥熟料及石膏均 勾混合，其中，所述水泥熟料及石膏所占重量比为大于60%且小于或等于 80%;所述镁渣所占重量比为大于或等于20%且小于30%。
5. 如权利要求4所述的制造镁渣硅酸盐水泥的方法，其特征在于，所述 步骤三中，进一步添加由粒化高炉矿渣，或火山灰质混合材料，或粉煤灰组 成的混合材，该混合材所占重量比为小于8%。
6. 如权利要求4所述的制造镁渣硅酸盐水泥的方法，其特征在于，球磨 水泥熟料30 60分钟。
7. 如权利要求4所述的制造镁渣硅酸盐水泥的方法，其特征在于，所述 步骤一中，球磨后镁渣颗粒的尺寸为80微米至100微米之间。
8. 如权利要求4所述的制造镁渣硅酸盐水泥的方法，其特征在于，所述 步骤一中，搅拌磨研磨后的粉末状镁渣的尺寸为40微米。
9. 如权利要求4所述的制造镁渣硅酸盐水泥的方法，其特征在于，所述 步骤一中，搅拌磨研磨镁渣时，镁渣与加水的质量比为1: 0.01 1: 0.1之间。
10. 如权利要求4所述的制造镁渣硅酸盐水泥的方法，其特征在于，所 述步骤三中，将水淬后镁渣加热至12(TC以蒸发掉其中水分。
全文摘要
本发明公开了一种镁渣硅酸盐水泥及其制造方法，所述镁渣硅酸盐水泥成分包括水泥熟料、石膏、镁渣，其中所述水泥熟料及石膏所占重量比为大于60％且小于或等于80％；所述镁渣所占重量比为大于或等于20％且小于30％。本发明还公开了一种制造镁渣硅酸盐水泥的方法，包括球磨水泥熟料的步骤，还包括球磨镁渣颗粒，并将球磨后的镁渣在搅拌磨中继续加水研磨为粉末状；将上述粉末状镁渣加热至450℃～500℃，再水淬至40℃～50℃；将水淬后镁渣去除水分，并冷却至常温后与水泥熟料及石膏均匀混合，其中，所述水泥熟料及石膏所占重量比为大于60％且小于或等于80％；所述镁渣所占重量比为大于或等于20％且小于30％。
文档编号C04B7/14GK101492260SQ20091007952
公开日2009年7月29日 申请日期2009年3月6日 优先权日2009年3月6日
发明者仝仲盛, 吴学云, 孙金凤 申请人:仝仲盛;孙金凤;吴学云