專利名稱：：硫鋁酸鍶鈣水泥的制作方法
技術領域：
：本發明屬于水泥材料
技術領域：
，特別涉及一種利用鍶渣為主要原料制備的以硫鋁酸鍶鈣和硅酸二鈣為主導礦相的硫鋁酸鍶鈣水泥。
背景技術：
：硫鋁酸鈣為普通硫鋁酸鹽水泥的主要礦相。研究表明，硫鋁酸鈣具有良好的膠凝性，水化速度快，早期強度高，但后期強度增進率低。許多研究通過制備硫鋁酸鈣與阿利特復合礦相水泥，以進一步改善水泥的力學性能。但由于C4A3S燒成溫度低(1200℃1350℃)，C3S的燒成溫度高(〉1450°C)，需要在制備過程中添加礦化劑，來降低其燒成溫度，以實現兩者的復合。1985年I.Teoreanu首次研究了硫鋁酸鹽礦物，對其中的3Ca03Al203'Mx(S04)Y型系列礦物^Mg2+，Sr2+，Ba2+，Zn2+，Fe2+，Al3+)其相容性進行了詳細的研究并合成了3CA'SrS04，經抗壓強度測試表明，該礦物的膠凝性明顯優于C4A3S;程新首次合成了尺寸60120pm的3CA.SrS04單晶并通過分析獲得了全套結構數據；P.Yan對硫鋁酸鍶轉礦物的水化過程進行了研究，在硫酸鹽存在的條件下，硫鋁酸鍶l丐的水化速度得以加速。眾多專家發現3CA'SrS04的膠凝性優于C4A3S，因此開發出一種新型硫鋁酸鍶鈣水泥成為可能。含鍶廢渣是化工廠的一種工業廢渣，由于沒有得到很好的處理，一直困擾著企業的生產，而且對周圍的環境造成了嚴重的污染。因此如何充分利用鍶渣，使其變廢為寶，減少環境污染，也是一個亟待解決的問題。
發明內容本發明旨在提供一種以硫鋁酸鍶鈣和硅酸二鈣為主要礦相的新型硫鋁酸鍶鈣水泥，除解決普通硫鋁酸鍶鈣水泥后期強度不高的問題外，還能提高含鍶廢渣的利用率，降低燒成溫度，節約水泥的生產成本。本發明通過以下技術方案來實現本發明所述的硫鋁酸鍶鈣水泥，其水泥熟料主要是由硫鋁酸鍶鈣(C4-xSrxA35)、硅酸二鈣(|3-C2S)和鐵鋁酸鈣(C4AF)組成的礦相體系，各礦物的重量百分比為硫鋁酸鍶鈣礦物40~80%硅酸二鈣15~40%鐵鋁酸鈣2~25%其中硫鋁酸鍶鈣的分子式為(4-X)CaO.XSr0.3Al203.S03或C4.xSrxA3S，其中X=03,X≠0。本發明的水泥熟料中，各礦物的組成更佳的重量百分比為硫鋁酸鍶鈣礦物4964%硅酸二轉25-36%鐵鋁酸鈣5~15%。本發明所述的硫鋁酸鍶鈣水泥，其水泥熟料中的組份按重量百分比為SrO0.1350/oCaO2540%A1203825%Si02315%S03410%Fe203010%。本發明是將鍶渣與石灰石、鋁礬土、石膏配合后，經粉磨、煅燒制成水泥熟料，然后將水泥熟料與石膏、添加劑配合共同粉磨即形成水泥。由于將含鍶工業廢渣轉化為無毒的硫鋁酸鍶鈣礦物，并作為水泥原料，既減少了鍶渣對環境的污染，又節約了生產水泥的石灰石、鋁礬土和石膏等資源，大大降低了原料成本，提高了生產水泥的經濟效益。同時，硫鋁酸鍶鈣礦物在1400℃以下就可以形成，而且在熟料中沒有使用硅酸三鈣，因此本發明的水泥熟料在1250℃1350℃就可燒成，節省了能源，簡化了生產工藝。經測試表明，所制成的硫鋁酸鍶鈣水泥的早期強度和后期強度都很高，3天強度就可達到28天強度的80%以上，28天抗壓強度可達6090MPa，是一種長期性能穩定的水硬性材料。以硫鋁酸鍶鈣和硅酸二鈣為主導礦物的水泥具有良好的抗侵蝕性能和抗輻射性能。因此，利用硫鋁酸鍶鈣水泥能生產出具有高強、高防輻射性能的混凝土，可用于特殊建設工程。本發明的有益效果是，與普通的硫鋁酸鹽水泥相比，具有后期強度高，燒成溫度低，成本低，節約能源的優點。圖1為本發明的硫鋁酸鍶鈣水泥熟料的XRD曲線。圖2(a，b)為本發明的硫鋁酸鍶鈣水泥熟料的SEM照片。具體實施例方式本發明所述的硫鋁酸鍶鈣水泥的具體實施例見表1、表2、表3和表4。表l原料配方(kg)<table><row><column>序號</column><column>鍶渣</column><column>鋁磯土</column><column>石灰石</column><column>石膏</column></row><row><column>例1</column><column>14.5</column><column>49.8</column><column>68.3</column><column>14.2</column></row><row><column>例2</column><column>28.5</column><column>46.8</column><column>61.2</column><column>7.5</column></row><row><column>例3</column><column>42.7</column><column>44.6</column><column>54.9</column><column>1.2</column></row><table>表2水泥熟料礦物組成％<table><row><column>序號</column><column>硫鋁酸鍶鈣礦物</column><column>硅酸二鈣</column><column>鐵鋁酸韓</column></row><row><column>例l</column><column>62(X=1.00)</column><column>33</column><column>5</column></row><row><column>例2</column><column>60(X=1.25)</column><column>35</column><column>5</column></row><row><column>例3</column><column>56(X=1.50)</column><column>39</column><column>5</column></row><table>表3水泥熟料化學成分％<table><row><column>序號</column><column>SrO</column><column>CaO</column><column>A1203</column><column>Si02</column><column>S03</column><column>Fe203</column></row><row><column>例l</column><column>20.45</column><column>31.42</column><column>24,54</column><column>10.21</column><column>6.76</column><column>5.93</column></row><row><column>例2</column><column>34.02</column><column>25,31</column><column>18.60</column><column>11.38</column><column>7.04</column><column>2.63</column></row><row><column>例3</column><column>15.51</column><column>39,64</column><column>9.55</column><column>14.21</column><column>9.45</column><column>9.64</column></row><table>對于以上三種熟料，加入質量分數為5%的石膏，水泥的物理性能見表4。表4水泥物理性能<table>complextableseetheoriginaldocumentpage5</column></row><table>權利要求1.一種硫鋁酸鍶鈣水泥，其特征在于其水泥熟料是由硫鋁酸鍶鈣、硅酸二鈣和鐵鋁酸鈣組成的礦相體系，各礦物的重量百分比為硫鋁酸鍶鈣礦物40～80％硅酸二鈣15～40％鐵鋁酸鈣2～25％其中硫鋁酸鍶鈣的分子式為(4-X)CaO·XSrO·3Al2O3·SO3或C4-xSrxA3S，其中X＝0～3，X≠0。2.根據權利要求1所述的硫鋁酸鍶鈣水泥，其特征在于所述的水泥熟料中各礦物的重量百分比為硫鋁酸鍶鈣礦物49~64%硅酸二轉25~36%鐵鋁酸鈣515%。3.根據權利要求1所述的硫鋁酸鍶鈣水泥，其特征在于所述的水泥熟料的組成按重量百分比為SrOCaOA1203Si02so3Fe2Ch0.135%25400/0825%315%410%010%<4.根據權利要求1所述的硫鋁酸鍶鈣水泥，其特征在于是采用以下方法制成先將鍶渣、石灰石、鋁礬土和石膏配合后，經過粉磨、煅燒制成水泥熟料，然后將水泥熟料與石膏、添加劑配合共同粉磨即形成水泥。5.根據權利要求4所述的硫鋁酸鍶鈣水泥，其特征在于煅燒溫度為1250。C1350。C。全文摘要本發明涉及一種以硫鋁酸鍶鈣和硅酸二鈣為主要礦相的新品種水泥，屬于水泥
技術領域：
。本發明公開的硫鋁酸鍶鈣水泥，其水泥熟料是由硫鋁酸鍶鈣礦物、硅酸二鈣和鐵鋁酸鈣組成的礦相體系，各礦物的重量百分比為硫鋁酸鍶鈣礦物40～80％，硅酸二鈣15～40％，鐵鋁酸鈣2～25％。該水泥燒成溫度低、凝結時間快、早期和后期強度都高、耐侵蝕性能好。本發明在生產水泥熟料時使用了含鍶工業廢渣，減輕了鍶渣的環境污染，為工業廢渣處理找到了一條有效途徑，減少了天然礦產資源的使用，具有較高的社會效益和經濟效益。文檔編號C04B7/345GK101343152SQ20081013908公開日2009年1月14日申請日期2008年8月29日優先權日2008年8月29日發明者葉正茂,鈞常,新程,蘆令超,譚文杰申請人:濟南大學