一种利用废旧烧结砖粉生产的水泥及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种利用废旧烧结砖粉生产的水泥及其生产方法，所述的水泥由以下重量份计的组分组成：硅酸盐水泥熟料45.5?67份、废旧烧结砖粉20?60份、石膏3?4.5份。本发明利用废旧烧结砖粉代替烧黏土、烧页岩、碎黏土砖瓦作为人工火山灰质混合料生产火山灰质硅酸盐水泥，不仅有效地解决了建筑垃圾的回收过程中产生的废旧烧结砖粉造成的环境污染和资源浪费的技术问题，为废旧烧结砖粉的回收利用提供了新途径，还节约了天然黏土页岩资源，节省了烧黏土、烧页岩、碎黏土砖瓦烧结过程的能耗，大大降低水泥的生产成本，满足了城市对水泥的需求，实现了建筑废弃物的资源化，是可持续发展战略的新技术，符合资源节约和环境友好的方针。
【专利说明】
一种利用废旧烧结砖粉生产的水泥及其制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种利用废旧烧结砖粉生产的水泥及其制备方法，属于建筑材料技术领域。
【背景技术】
[0002]近年来，随着城镇化推进，拆迀建筑和整改建筑逐年增加，随之产生的大量建筑垃圾(主要为废弃烧结砖和弃土)与日倶增。这些建筑垃圾的随意堆放或填埋将占用大量河道、湖泊、土地或山林等生态资源，直接破环地面植被、改变土壤的结构和性质、影响土壤中微生物活动、阻断土壤生物链，进而污染水体、土壤和大气，且其对人类资源的直接影响在一定时间内很难消除。同时，建筑垃圾的产生和清运过程产生的粉尘和灰沙是空气中可吸入颗粒物的重要来源。此外，建筑垃圾中还含有20多种有害物质。这就使得建筑垃圾的处理越来越受到人们的重视。
[0003]近几年，在政府和企业的不断努力下，我国新建了不少建筑垃圾回收再利用相关产业的企业。在对建筑垃圾进行回收再利用的技术方案中，企业通常是进行破碎、筛分处理后得到符合要级配要求的再生骨料。而由于我国建筑材料主要是以砖混结构为主，因此在对建筑垃圾进行破碎的过程中，会有大量颗粒粒径0.75mm以下的细砖粉产生，这部分细砖粉本身多孔，自身强度不高，无法用于砖、再生混凝土、路基铺层或混凝土砌块的生产。在国家规定的环保要求中，人们必须对粉尘进行回收，因而对这些粉尘的利用成为了人们面临的一大难题。
[0004]在火山灰质硅酸盐水泥生产中火山灰质混合料占据了原料含量的20%_50%，火山灰质混合料主要有天然火山灰质混合料和人工火山灰质混合料，由于天然火山灰在全国分布不均，并且随着长年开采，使得天然火山灰质混合料资源难以为继。因此，目前极大多数的火山灰质硅酸盐水泥生产企业所用的火山灰质混合料为人工火山灰质混合料，随着水泥需求量的增加，人工火山灰质混合料的需求也在增加。人工火山灰质混合料有烧黏土、烧页岩、碎黏土砖瓦、煤灰、粉煤灰、煤矸石灰渣等，而恰好与建筑垃圾回收利用过程中产生的细砖粉有着相同的成分。
[0005]为了解决天然火山灰质混合材料的匮乏与分布不均、人工火山灰质混合料的需求，本发明研究了一种利用废旧烧结砖粉代替烧黏土、烧页岩、碎黏土砖瓦作为人工火山灰质混合料生产硅酸盐水泥的方法。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是:为了解决废旧烧结砖粉的环境污染、资源浪费，以及天然火山灰质混合材料的匮乏与分布不均、人工火山灰质混合料的需求大的问题，本发明提供了一种利用废旧烧结砖粉生产的水泥及其制备方法。
[0007]为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是:一种利用废旧烧结砖粉生产的水泥，由以下重量份计的原料组成:硅酸盐水泥熟料45.5-67份、废旧烧结砖粉20-60份、石膏3-4.5份。
[0008]本发明的硅酸盐水泥熟料可以为市售的普通硅酸盐水泥熟料。优选的，本发明的硅酸盐水泥熟料的制备方法为:
[0009](I)备料:按照质量分数称取粘土质原料10 %?15 %、石灰质原料80 %和校正原料5%?10%，混合均勾，并研磨至混合物的颗粒粒径小于75μηι，制得生料；
[0010](2)煅烧:将生料在滚筒式回转窑中煅烧为硅酸盐水泥熟料，所述滚筒式回转窑的筒体和水平呈3°倾角:
[0011]先将生料从滚筒式回转窑的高端进料，在窑内100-200°C下干燥直至生料中水分不超过I %、300-500°C下预热脱水、500-950 °C下使石灰质原料完全分解、1250-1450 °C下烧成15-25min，得到的产物再从滚筒式回转窑的低端出窑，经冷却机快速冷却至常温后，制得以硅酸二钙、硅酸三钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙、游离氧化钙组成的硅酸盐水泥熟料。
[0012]所述的废旧烧结砖粉是在建筑垃圾的回收利用过程中，即对建筑垃圾进行初步筛分，除去部分建筑垃圾的非砖混部分后，再对筛分后的建筑垃圾进行破碎、筛分，制备建筑垃圾再生骨料的过程中，产生的颗粒粒径0.75_以下的细砖粉。
[0013]所述的石膏为建筑石膏。
[0014]所述的建筑石膏为脱硫石膏或磷石膏。
[0015]一种利用废旧烧结砖粉生产的水泥的制备方法，包括以下步骤:
[0016](I)备料:按照各原料的重量份数，称取硅酸盐水泥熟料、废旧烧结砖粉和石膏；
[0017](2)粉碎:将废旧烧结砖粉进行粉碎、筛分，使颗粒粒径在100-200μπι之间；
[0018](3)混合:将硅酸盐水泥熟料、粉碎筛分的废旧烧结砖粉和石膏混合均匀，得到混合物；
[0019](4)粉磨:将混合物进行粉磨，至颗粒的平均粒径在75-100μπι之间，即得。
[0020]本发明的有益效果:
[0021](I)本发明利用废旧烧结砖粉代替烧黏土、烧页岩、碎黏土砖瓦作为人工火山灰质混合料生产火山灰质硅酸盐水泥，有效地解决了建筑垃圾的回收过程中产生的废旧烧结砖粉造成的环境污染和资源浪费的技术问题，为废旧烧结砖粉的回收利用提供了新途径，实现了废旧烧结砖粉的资源化，是可持续发展战略的新技术，符合资源节约和环境友好的方针。
[0022](2)本发明利用废旧烧结砖粉代替烧黏土、烧页岩、碎黏土砖瓦作为人工火山灰质混合料生产火山灰质硅酸盐水泥，形成了我国水泥行业制备的新技术，推动我国绿色环保水泥行业的技术进步；以废旧烧结砖粉代替天然黏土页岩资源和天然火山灰资源，节约了天然黏土页岩资源，节省了烧黏土、烧页岩、碎黏土砖瓦烧结过程的能耗，并大大降低水泥的生产成本以及销售价格，低价格满足了城市对水泥的需求。
【具体实施方式】
[0023]以下结合实施例对本发明的【具体实施方式】作进一步详细说明。
[0024]实施例1
[0025]一种利用废旧烧结砖粉生产的水泥，由以下重量份计的原料组成:硅酸盐水泥熟料45.5份、废旧烧结砖粉20份、石膏3份。
[0026]所述的硅酸盐水泥熟料的制备方法为:
[0027](I)备料:按照质量分数称取粘土质原料12%、石灰质原料80%和校正原料8%，混合均匀，并研磨至混合物的颗粒粒径小于75μπι，制得生料；
[0028](2)煅烧:将生料在滚筒式回转窑中煅烧为硅酸盐水泥熟料，所述滚筒式回转窑的筒体和水平呈3°倾角:
[0029]先将生料从滚筒式回转窑的高端进料，在窑内100°C下干燥直至生料中水分不超过I %、300 °C下预热脱水、500 0C下使石灰质原料完全分解、1250 °C下烧成25min，得到的产物再从滚筒式回转窑的低端出窑，经冷却机快速冷却至常温后，制得以硅酸二钙、硅酸三钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙、游离氧化钙组成的硅酸盐水泥熟料。
[0030]所述的废旧烧结砖粉是在建筑垃圾的回收利用过程中，即对建筑垃圾进行初步筛分，除去部分建筑垃圾的非砖混部分后，再对筛分后的建筑垃圾进行破碎、筛分，制备建筑垃圾再生骨料的过程中，产生的颗粒粒径0.75_以下的细砖粉。
[0031]所述的石膏为脱硫石膏。
[0032]一种利用废旧烧结砖粉生产的水泥的制备方法，包括以下步骤:
[0033](I)备料:按照各原料的重量比，称取硅酸盐水泥熟料、废旧烧结砖粉和石膏；
[0034](2)粉碎:将废旧烧结砖粉进行粉碎、筛分，使颗粒粒径在100-200μπι之间；
[0035](3)混合:将硅酸盐水泥熟料、粉碎筛分的废旧烧结砖粉和石膏混合均匀，得到混合物；
[0036](4)粉磨:将混合物进行粉磨，至颗粒的平均粒径在75-100μπι之间，即得。
[0037]实施例2
[0038]一种利用废旧烧结砖粉生产的水泥，由以下重量份计的原料组成:硅酸盐水泥熟料50份、废旧烧结砖粉30份、石膏4份。
[0039]所述的硅酸盐水泥熟料的制备方法为:
[°04°] (I)备料:按照质量分数称取粘土质原料15%、石灰质原料80%和校正原料5%，混合均匀，并研磨至混合物的颗粒粒径小于75μπι，制得生料；
[0041 ] (2)煅烧:将生料在滚筒式回转窑中煅烧为硅酸盐水泥熟料，所述滚筒式回转窑的筒体和水平呈3°倾角:
[0042]先将生料从滚筒式回转窑的高端进料，在窑内150°C下干燥直至生料中水分不超过I %、400 °C下预热脱水、750 °C下使石灰质原料完全分解、1350 °C下烧成20min，得到的产物再从滚筒式回转窑的低端出窑，经冷却机快速冷却至常温后，制得以硅酸二钙、硅酸三钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙、游离氧化钙组成的硅酸盐水泥熟料。
[0043]所述的废旧烧结砖粉是在建筑垃圾的回收利用过程中，即对建筑垃圾进行初步筛分，除去部分建筑垃圾的非砖混部分后，再对筛分后的建筑垃圾进行破碎、筛分，制备建筑垃圾再生骨料的过程中，产生的颗粒粒径0.75_以下的细砖粉。
[0044]所述的石膏为脱硫石膏。
[0045 ] 一种利用废旧烧结砖粉生产的水泥的制备方法，包括以下步骤:
[0046](I)备料:按照各原料的重量比，称取硅酸盐水泥熟料、废旧烧结砖粉和石膏；
[0047](2)粉碎:将废旧烧结砖粉进行粉碎、筛分，使颗粒粒径在100-200μπι之间；
[0048](3)混合:将硅酸盐水泥熟料、粉碎筛分的废旧烧结砖粉和石膏混合均匀，得到混合物；
[0049](4)粉磨:将混合物进行粉磨，至颗粒的平均粒径在75-100μπι之间，即得。
[0050]实施例3
[0051]一种利用废旧烧结砖粉生产的水泥，由以下重量份计的原料组成:硅酸盐水泥熟料67份、废旧烧结砖粉60份、石膏4.5份。
[0052]所述的硅酸盐水泥熟料的制备方法为:
[0053](I)备料:按照质量分数称取粘土质原料10%、石灰质原料80%和校正原料10%，混合均匀，并研磨至混合物的颗粒粒径小于75μπι，制得生料；
[0054](2)煅烧:将生料在滚筒式回转窑中煅烧为硅酸盐水泥熟料，所述滚筒式回转窑的筒体和水平呈3°倾角:
[0055]先将生料从滚筒式回转窑的高端进料，在窑内200°C下干燥直至生料中水分不超过I %、500 °C下预热脱水、950 0C下使石灰质原料完全分解、1450°C下烧成15min，得到的产物再从滚筒式回转窑的低端出窑，经冷却机快速冷却至常温后，制得以硅酸二钙、硅酸三钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙、游离氧化钙组成的硅酸盐水泥熟料。
[0056]所述的废旧烧结砖粉是在建筑垃圾的回收利用过程中，即对建筑垃圾进行初步筛分，除去部分建筑垃圾的非砖混部分后，再对筛分后的建筑垃圾进行破碎、筛分，制备建筑垃圾再生骨料的过程中，产生的颗粒粒径0.75_以下的细砖粉。
[0057]所述的石膏为磷石膏。
[0058]一种利用废旧烧结砖粉生产的水泥的制备方法，包括以下步骤:
[0059](I)备料:按照各原料的重量比，称取硅酸盐水泥熟料、废旧烧结砖粉和石膏；
[0060](2)粉碎:将废旧烧结砖粉进行粉碎、筛分，使颗粒粒径在100-200μπι之间；
[0061 ] (3)混合:将硅酸盐水泥熟料、粉碎筛分的废旧烧结砖粉和石膏混合均匀，得到混合物；
[0062](4)粉磨:将混合物进行粉磨，至颗粒的平均粒径在75-100μπι之间，即得。
[0063]上述实施例仅用于说明本发明优选的三种，对本发明的保护范围不构成任何限制，本领域的技术人员在本发明范围内进行通常的变化和替换应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种利用废旧烧结砖粉生产的水泥，其特征在于，由以下重量份计的原料组成:硅酸盐水泥熟料45.5-67份、废旧烧结砖粉20-60份、石膏3_4.5份。2.根据权利要求1所述的利用废旧烧结砖粉生产的水泥，其特征在于，由以下重量份计的原料组成:硅酸盐水泥熟料45.5份、废旧烧结砖粉20份、石膏3份。3.根据权利要求1所述的利用废旧烧结砖粉生产的水泥，其特征在于，由以下重量份计的原料组成:硅酸盐水泥熟料50份、废旧烧结砖粉30份、石膏4份。4.根据权利要求1所述的利用废旧烧结砖粉生产的水泥，其特征在于，由以下重量份计的原料组成:硅酸盐水泥熟料67份、废旧烧结砖粉60份、石膏4.5份。5.根据权利要求1-4任一项所述的利用废旧烧结砖粉生产的水泥，其特征在于，所述的硅酸盐水泥熟料的制备方法为: (1)备料:按照质量分数称取粘土质原料10%?15 %、石灰质原料80 %和校正原料5%?10%，混合均匀，并研磨至混合物的颗粒粒径小于75μπι，制得生料； (2)煅烧:将生料在滚筒式回转窑中煅烧为硅酸盐水泥熟料，所述滚筒式回转窑的筒体和水平呈3°倾角: 先将生料从滚筒式回转窑的高端进料，在窑内100-200°C下干燥直至生料中水分不超过I %、300-500 0C下预热脱水、500-950°C下使石灰质原料完全分解、1250-1450 °C下烧成15-25min，得到的产物再从滚筒式回转窑的低端出窑，经冷却机快速冷却至常温后，制得以硅酸二钙、硅酸三钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙、游离氧化钙组成的硅酸盐水泥熟料。6.根据权利要求1-4任一项所述的利用废旧烧结砖粉生产的水泥，其特征在于，所述的废旧烧结砖粉是在建筑垃圾的回收利用过程中，即对建筑垃圾进行初步筛分，除去部分建筑垃圾的非砖混部分后，再对筛分后的建筑垃圾进行破碎、筛分，制备建筑垃圾再生骨料的过程中，产生的颗粒粒径0.75mm以下的细砖粉。7.根据权利要求1-4任一项所述的利用废旧烧结砖粉生产的水泥，其特征在于，所述的石膏为建筑石膏。8.根据权利要求7任一项所述的利用废旧烧结砖粉生产的水泥，其特征在于，所述的建筑石膏为脱硫石膏或磷石膏。9.一种如权利要求1-4任一项所述的利用废旧烧结砖粉生产的水泥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)备料:按照各原料的重量份数，称取硅酸盐水泥熟料、废旧烧结砖粉和石膏； (2)粉碎:将废旧烧结砖粉进行粉碎、筛分，使颗粒粒径在100-200μπι之间； (3)混合:将硅酸盐水泥熟料、粉碎筛分的废旧烧结砖粉和石膏混合均匀，得到混合物； (4)粉磨:将混合物进行粉磨，至颗粒的平均粒径在75-100μπι之间，即得。
【文档编号】C04B7/24GK106007421SQ201610346072
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月23日
【发明人】李福安, 高琦, 郭思嘉, 邢如飞, 尤少阳, 贺方方, 柳炎, 荣天天, 侯明
【申请人】许昌金科资源再生股份有限公司