一种钒钛渣代替矿渣生产普通硅酸盐水泥
阅读说明：本技术 一种钒钛渣代替矿渣生产普通硅酸盐水泥 (Production of ordinary portland cement by using vanadium-titanium slag instead of slag ) 是由 董艳春 郑伟 贾春利 于 2019-10-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开了钒钛渣代替矿渣生产普通硅酸盐水泥,具体涉及建筑材料制备技术领域,主要是普通硅酸盐水泥,所述普通硅酸盐水泥所使用的主要材料包括：熟料、石膏、石灰石、矿渣、燃煤炉渣和钒钛渣。本发明通过使用低氯石膏代替部分脱硫石膏平衡水泥的氯离子,用钒钛矿渣部分替代矿渣,使钒钛渣得以合理利用,在保证水泥质量的同时,降低水泥配料成本,同时缓解承钢排废压力。通过几十组小磨试验及三个月的大磨生产,能够实现50%的钒钛渣代替矿渣生产普通硅酸盐水泥,且生产的水泥强度合格、氯离子满足国标、水泥性能不发生任何变化,配料成本大幅降低。(The invention discloses a method for producing ordinary portland cement by using vanadium-titanium slag instead of slag, and particularly relates to the technical field of preparation of building materials, wherein the ordinary portland cement is mainly prepared from the following main materials: clinker, gypsum, limestone, slag, coal-fired slag and vanadium-titanium slag. According to the invention, the low-chlorine gypsum is used for replacing part of desulfurized gypsum to balance chloride ions of cement, and the vanadium-titanium slag is used for replacing part of slag, so that the vanadium-titanium slag can be reasonably utilized, the cement quality is ensured, the cement batching cost is reduced, and the steel-bearing waste discharge pressure is relieved. Through dozens of groups of small mill tests and three months of large mill production, 50 percent of vanadium-titanium slag can replace slag to produce ordinary portland cement, the produced cement has qualified strength, chloride ions meet the national standard, the cement performance is not changed, and the batching cost is greatly reduced.)
技术领域
本发明涉及建筑材料制备技术领域，更具体地说，本发明涉及一种钒钛渣代替矿渣生产普通硅酸盐水泥。
背景技术
北方现有水泥大部分混合材使用矿渣，该矿渣是普通钢铁企业生产的工业副产品，由于近些年钢铁企业受国家结构调整及环保压力停产限产较多，所以矿渣产出受限，价格迅速攀升，从原来到位价45元/吨上涨到现在150元/吨，水泥配料成本也因此大幅攀升。在这种情况下，使用钒钛渣代替部分矿渣，在保证水泥强度和性能不变的情况下大幅降低水泥生产成本。
钒钛渣是钒钛钢特种钢铁企业产生的工业副产品，和普通矿渣比，钒钛渣的28天活性较低（约75-80%），氯离子含量较高（0.1-0.4%），在水泥中掺加超过一定比例后，首先水泥氯离子有可能会超过国家标准，同时水泥的28天强度降低较多，不能满足用户需求，所以过去几十年来钒钛渣一直得不到充分有效利用，几乎全部外排，导致承德钢铁公司周边形成了较大的废渣山，侵占土地，破坏环境。
因此，发明一种钒钛渣代替矿渣生产普通硅酸盐水泥很有必要。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种钒钛渣代替矿渣生产普通硅酸盐水泥，通过使用低氯石膏代替部分脱硫石膏平衡水泥的氯离子，将钒钛渣合理利用，部分替代矿渣，保证水泥质量的同时，降低水泥生产成本，同时缓解承钢的排废压力。到目前能够稳定实现50%的钒钛渣代替矿渣，产出的强度合格、水泥性能不发生变化，且水泥氯离子满足国标，极大地降低生产成本。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：用钒钛渣代替部分矿渣生产普通硅酸盐水泥，包括P.O42.5和P.S.A3.25水泥，(也可以生产其它品种的硅酸盐水泥)，所述硅酸盐水泥所使用的主要材料包括：熟料、石膏、石灰石、矿渣和钒钛渣和燃煤炉渣。
P.S.A32.5水泥的制备方法，具体操作步骤为：
步骤一：采购熟料、石膏、石灰石、矿渣和钒钛渣；
步骤二：分别按照一定的比例取料入水泥磨进行粉磨：熟料48%、45%和44%，石膏4%、5%和6%，石灰石6%、8%和8%，矿渣20%、21%和42%，和钒钛矿渣22%、21%和0；
步骤三：在粉磨过程中，在入磨皮带处按一定比例加入液体助磨剂，生产出P.S.A32.5水泥；
步骤四： P.S.A32.5水泥进入水泥库，搭配出库，或散装或袋装出厂，注意在存储及发运过程中做好防水和防潮工作。
优选的，所述步骤二中矿渣和钒钛渣的使用总量占混料总量的42%，所述石膏设置为低氯石膏。
优选的，所述步骤三中助磨剂设置为以三乙醇胺为主的液体助磨剂，所述助磨剂与混料的配比设置为助磨剂：混合料=0.035：100。
另一种硅酸盐水泥P.O42.5的制备方法，具体操作步骤为：
步骤一：采购熟料、石膏、石灰石、矿渣、燃煤炉渣和钒钛渣；
步骤二：分别按照一定的比例取料入水泥磨进行粉磨：熟料79%、75%和75%，石膏4%、5%和5.5%，石灰石4%、4%和4%，矿渣4%、6%和11.5%，和钒钛渣5%、6%和0，燃煤炉渣4%、4%和4%；
步骤三：在粉磨过程中，在入磨皮带处按一定比例加入液体助磨剂，生产出P.O42.5水泥；
步骤四： P.O42.5水泥进入水泥库，搭配出库，或散装或袋装出厂，注意在存储及发运过程中做好防水和防潮工作。
优选的，所述步骤二中矿渣和钒钛渣的使用总量占混料总量的9%-12%，所述石膏为低氯石膏，氯离子小于0.2%，所述步骤三中助磨剂主要成分为三乙醇胺，所述助磨剂与混料的配比设置为助磨剂：混料=0.035：100。
本发明的技术效果和优点：
1、通过使用低氯石膏代替部分脱硫石膏平衡水泥的氯离子，将钒钛渣合理利用，部分替代矿渣，保证水泥质量的同时，降低生产成本，同时缓解环境压力，能够实现50%的钒钛渣代替矿渣，氯离子满足国标，强度合格、水泥性能不发生任何变化，极大地降低生产成本；
2、通过充分利用钒钛渣生产普通硅酸盐水泥，降低生产成本的同时，解决承钢渣山堆积，占用土地的现象，有利于资源合理利用，减轻环境负担，在水泥加工中加入助磨剂，利于提高水泥易磨性，提高水泥产量。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本发明提供了一种钒钛渣代替矿渣生产普通硅酸盐水泥，包括P.S.A32.5和P.O42.5硅酸盐水泥，所述硅酸盐水泥所使用的主料包括：熟料、石膏、石灰石、燃煤炉渣、矿渣和钒钛渣；
P.S.A32.5水泥的制备方法，具体操作步骤为：
步骤一：采购熟料、石膏、石灰石、矿渣和钒钛渣；
步骤二：按比例取上述原料，按照熟料48%、石膏4%、石灰石6%、矿渣20%和钒钛渣22%混合入磨，矿渣和钒钛渣的使用总量占混料总量的42%，所述石膏设置为低氯石膏；
步骤三：在粉磨过程中加入以三乙醇胺为主的液体助磨剂，掺加比例为0.035-0.045%，控制水泥比表在400-430制得P.S.A32.5水泥；
步骤四： P.S.A32.5水泥进入水泥库，搭配出库，或散装或袋装出厂，注意在存储及发运过程中做好防水和防潮工作。
P.O42.5水泥的制备方法，具体操作步骤为：
步骤一：采购熟料、石膏、石灰石、矿渣、钒钛渣和炉渣；
步骤二：按比例取上述原料，按照熟料79%、石膏4%、石灰石4%、矿渣3%和钒钛渣4%，燃煤炉渣6%混合入磨，所述石膏设置为低氯石膏；
步骤三：在粉磨过程中加入以三乙醇胺为主的液体助磨剂，掺加比例为0.035%-0.045%，控制水泥比表在370-390，制得P.O42.5水泥；
步骤四： P.O42.5水泥进入水泥库，搭配出库，或散装或袋装出厂，注意在存储及发运过程中做好防水和防潮工作。
本实施例中制备的P.S.A32.5水泥和P.O42.5性能良好， P.S.A32.5三天抗压强度为16.2 MPa，28天抗压强度40.2 MPa； P.O42.5三天抗压强度29.0 MPa，28天抗压强度为56.8 MPa，氯离子全部满足国标，能够满足用户需求。
实施例2：
本发明提供了一种钒钛渣代替矿渣生产普通硅酸盐水泥，包括P.S.A32.5和P.O42.5硅酸盐水泥，所述硅酸盐水泥所使用的主料包括：熟料、石膏、石灰石、燃煤炉渣、矿渣和钒钛渣；
P.S.A32.5水泥的制备方法，具体操作步骤为：
步骤一：采购熟料、石膏、石灰石、矿渣和钒钛矿渣；
步骤二：按比例取上述原料，按照熟料45%、石膏5%、石灰石8%、矿渣21%和钒钛渣21%混合入磨，矿渣和钒钛渣的使用总量占混料总量的42%，所述石膏设置为低氯石膏；
步骤三：在粉磨过程中加入以三乙醇胺为主的液体助磨剂，掺加比例为0.035-0.045%，控制水泥比表在400-430，制得P.S.A32.5水泥；
步骤四： P.S.A32.5水泥进入水泥库，搭配出库，或散装或袋装出厂，注意在存储及发运过程中做好防水和防潮工作。
P.O42.5水泥的制备方法，具体操作步骤为：
步骤一：采购熟料、石膏、石灰石、矿渣、钒钛渣和炉渣；
步骤二：按比例取上述原料，按照熟料75%、石膏5%、石灰石4%、矿渣6%、钒钛渣6%，炉渣4%混合入磨，所述石膏设置为低氯石膏；
步骤三：在粉磨过程中加入以三乙醇胺为主的液体助磨剂，掺加比例为0.035-0.045%，控制水泥比表在370-390.制得P.O42.5水泥；
步骤四： P.O42.5水泥进入水泥库，搭配出库，或散装或袋装出厂，注意在存储及发运过程中做好防水和防潮工作。
本实施例中制备的P.S.A32.5水泥和P.O42.5性能良好， P.S.A32.5三天抗压强度为16.5 MPa，28天抗压强度41 MPa； P.O42.5三天抗压强度28.1 MPa，28天抗压强度为55.2MPa，氯离子全部满足国标，能够满足用户需求。
实施例3：
本发明提供了一种钒钛渣代替矿渣生产普通硅酸盐水泥，包括P.S.A32.5和P.O42.5硅酸盐水泥，所述硅酸盐水泥所使用的主料包括：熟料、石膏、石灰石、炉渣、矿渣和钒钛渣；
P.S.A32.5水泥的制备方法，具体操作步骤为：
步骤一：采购熟料、石膏、石灰石、矿渣和钒钛渣；
步骤二：按比例取上述原料，按照熟料44%、石膏6%、石灰石8%、矿渣42%混合入磨，所述石膏为普通脱硫石膏；
步骤三：在粉磨过程中加入以三乙醇胺为主的液体助磨剂，掺加比例为0.035-0.045%，控制水泥比表在400-430，制得P.S.A32.5水泥；
步骤四： P.S.A32.5水泥进入水泥库，搭配出库，或散装或袋装出厂，注意在存储及发运过程中做好防水和防潮工作。
P.O42.5水泥的制备方法，具体操作步骤为：
步骤一：采购熟料、石膏、石灰石、矿渣、钒钛渣和炉渣；
步骤二：按比例取上述原料，按照熟料75%、石膏5.5%、石灰石4%、矿渣11.5%，炉渣4%混合入磨，所述石膏为普通脱硫石膏；
步骤三：在粉磨过程中加入以三乙醇胺为主的液体助磨剂，掺加比例为0.035-0.045%，控制水泥比表在370-390.制得P.O42.5水泥；
步骤四： P.O42.5水泥进入水泥库，搭配出库，或散装或袋装出厂，注意在存储及发运过程中做好防水和防潮工作。
本实施例中制备的P.S.A32.5水泥和P.O42.5性能良好，P.S.A32.5三天抗压强度为16.4 MPa，28天抗压强度46.0MPa； P.O42.5三天抗压强度28.3 MPa，28天抗压强度为56.4MPa，氯离子满足国标，能够满足用户需求。
根据实施例1-3得出下表：
表1 P.S.A32.5水泥检测结果
表2 P.O42.5水泥检测结果
由表1-2可知，P.S.A32.5水泥和P.O42.5水泥生产工艺相同，只是生产配方不同，产生了不同强度的水泥产品，其中实施例2中原材料比例适中，加工工艺最为适合钒钛渣代替矿渣生产普通硅酸盐水泥的生产，与对比例组相比，使用低氯石膏代替部分脱硫石膏平衡水泥的氯离子，能够使钒钛渣部分替代矿渣得到合理利用，在保证水泥质量的前提下，降低了配料成本，同时缓解了钢厂的排废压力，在PSA32.5和P.O42.5水泥生产过程中都能够实现50%的钒钛矿渣代替矿渣，不仅氯离子满足国标、28天富裕强度合格、水泥性能不发生任何变化，同时PSA32.5吨水泥配料成本降低18.9元，P.O42.5吨水泥配料成本降低4.3元（按照目前矿渣到位价格145元/吨，钒钛渣到位价格43元/吨计算）。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。