气相沉积合成硫铝酸钙改性硅酸盐水泥熟料的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN104628273A(43)申请公布日2015.05.20(21)申请号201510033679.9(22)申请日2015.01.22(71)申请人南京工业大学地址211816江苏省南京市浦口区浦珠南路30号(72)发明人马素花李伟峰葛大顺沈晓冬(74)专利代理机构南京天华专利代理有限责任公司32218代理人徐冬涛袁正英(51)Int.Cl.C04B7/32(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称气相沉积合成硫铝酸钙改性硅酸盐水泥熟料的方法(57)摘要本发明涉及一种气相沉积合成硫铝酸钙改性硅酸盐水泥熟料的方法，将硅酸盐水泥生料在1350-1500℃高温炉中进行煅烧后自然冷却；然后置于已升温至1100℃～1250℃的管式炉中保温；在对水泥熟料进行加热保温的同时，通入SO2气体或SO2与O2的混合气体；熟料处理完后，取出自然冷却；或者是将硅酸盐水泥生料在1350-1500℃高温炉中进行煅烧后，熟料进行快速冷却；当冷却温度至1100-1250℃范围内，通入SO2气体或SO2与O2的混合气体；通气时间为20-60分钟；熟料处理完后，取出自然冷却。本发明实现C3S-C2S-C4AF-C3A-C4A3多相复合的纳米尺度的硫铝酸钙改性硅酸盐水泥熟料的烧成；可消耗一定量的SO2或其它有害气体，为水泥工业及其它含SO2工业废气的减排提供了理论指导意义和参考价值。CN104628273ACN104628273A权利要求书1/1页1.一种气相沉积合成硫铝酸钙改性硅酸盐水泥熟料的方法，其具体步骤如下:(1A)将硅酸盐水泥生料在高温炉中进行煅烧，煅烧温度在1350-1500℃，保温20-60分钟,取出自然冷却；(2A)将制备好的块状硅酸盐水泥熟料破碎成颗粒状，置于已升温至1100℃～1250℃的管式炉中，保温20-60分钟；(3A)在对水泥熟料进行加热保温的同时，通入SO2气体或SO2与O2的混合气体；(4A)熟料处理完后，取出自然冷却；或者是(1B)将硅酸盐水泥生料在高温炉中进行煅烧，煅烧温度在1350-1500℃，保温20-60分钟,取出自然冷却；(2B)保温后，熟料进行快速冷却；(3B)当冷却温度至1100-1250℃范围内，通入SO2气体或SO2与O2的混合气体；通气时间为20-60分钟；(4B)熟料处理完后，取出自然冷却。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(1A)和(1B)中所述的硅酸盐水泥生料均是根据硅酸盐水泥熟料的石灰石饱和系数KH＝0.92-1.00、铝率IM＝1.5-3.5、硅率SM＝1.7-2.8配置的。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(3A)和(3B)中通入的混合气体中SO2与O2的体积比为1:(2-5)；通入SO2气体或SO2与O2的混合气体时控制通入SO2的流量为20ml/min-60ml/min。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(2B)快速冷却的速率为每分钟50～100℃。2CN104628273A说明书1/5页气相沉积合成硫铝酸钙改性硅酸盐水泥熟料的方法技术领域[0001]本发明涉及一种硫铝酸钙改性硅酸盐水泥熟料的合成方法，尤其涉及一种通过气相沉积合成硫铝酸钙改性硅酸盐水泥熟料的方法。背景技术[0002]我国是水泥生产大国，2013年水泥产量达24.1亿吨，占世界水泥总量59％。水泥工业能耗高、资源消耗高、环境污染重，能源、资源消耗和环境污染主要集中于水泥熟料的烧成制备工艺过程。提高水泥中混合材掺入量、减少水泥熟料用量是实现水泥工业节能减排以及可持续发展的可行性途径之一。[0003]要提高水泥中混合材的掺入量，在不以牺牲水泥性能为代价的前提下，需提高水泥熟料本身的力学性能(尤其是早期力学性能)和熟料与其它混合材的复合性。矿物具有高早强、微膨胀等优良性能，引入硅酸盐水泥熟料中既能提高熟料早期强度，同时有效激发粉煤灰等多种混合材的水化活性，从而增加水泥中的混合材掺入量，即硫铝酸钙改性硅酸盐水泥(JC/T1099-2099)。在硅酸盐水泥熟料中引入矿物，需解决的关键科学问题是：和阿利特两者的共存，矿物在1350℃大量分解，而熟料中阿利特(Alite)在1450℃才开始大量形成，因此从热力学角度而言两者不能共存于同一熟料体系。[0004]目前对于硫铝酸钙改性硅酸盐水泥熟料的制备方法，主要有两种：一是通过在硅酸盐水泥生料中掺入矿化剂(如萤石、石膏或金属氧化物等)，在1300℃～1400℃煅烧温度下制备而成(马素花，沈晓冬，陈琳.二氧化锰对含硫铝酸钙矿物硅酸盐水泥熟料相平衡共存的影响.硅酸盐学报，2010年04期，P564-567)。但是在新型干法窑生产过程中，萤石等矿化剂作为原料会严重污染环境，此