一种再生资源水泥的制备方法
阅读说明：本技术 一种再生资源水泥的制备方法 (Preparation method of renewable resource cement ) 是由 聂志强 谷英碧 程显凤 龚敏 李乐 于 2021-09-02 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种再生资源水泥的制备方法,属于再生水泥制备技术领域,该制备方法包括以下步骤：S1、将废弃混凝土、煤矸石、石灰石分别通过粉碎装置粉碎,然后分别经球磨装置研磨,过筛,得到废弃混凝土粉体、煤矸石粉体和石灰石粉体；S2、称取如下各组分：废弃混凝土粉体,矿渣,石膏,煤矸石粉体,石灰石粉体,粘土；S3、将称取好的废弃混凝土粉体、矿渣、煤矸石粉体、石灰石粉体和粘土混合均匀,得到混合粉体；将混合粉体在1000-1100℃下煅烧3-5h,然后在1200-1300℃下煅烧0.5-1h,冷却后得到水泥熟料；S4、将水泥熟料与石膏混合,即得。本发明提高了废弃混凝土的附加价值和回收利用率,环保节能。(The invention discloses a preparation method of recycled resource cement, belonging to the technical field of recycled cement preparation, and the preparation method comprises the following steps: s1, respectively crushing the waste concrete, the coal gangue and the limestone by a crushing device, then respectively grinding by a ball milling device, and sieving to obtain waste concrete powder, coal gangue powder and limestone powder; s2, weighing the following components: waste concrete powder, slag, gypsum, coal gangue powder, limestone powder and clay; s3, uniformly mixing the weighed waste concrete powder, slag, coal gangue powder, limestone powder and clay to obtain mixed powder; calcining the mixed powder at the temperature of 1000-1100 ℃ for 3-5h, then calcining at the temperature of 1200-1300 ℃ for 0.5-1h, and cooling to obtain cement clinker; and S4, mixing the cement clinker with gypsum to obtain the cement. The invention improves the added value and the recycling rate of the waste concrete, and is environment-friendly and energy-saving.)
技术领域
本发明涉及再生水泥制备技术领域，更具体地说，它涉及一种再生资源水泥的制备方法。
背景技术
水泥是一种粉状水硬性无机胶凝材料。水泥加水搅拌后成浆体，能在空气中硬化或者在水中硬化，并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起。用水泥胶结碎石制成的混凝土，硬化后不但强度较高，而且还能抵抗淡水或含盐水的侵蚀。长期以来，水泥作为一种重要的胶凝材料，广泛应用于土木建筑、水利、国防等工程。
随着我国经济的快速发展，大量的建筑物被拆除重建，从而产生大量的建筑垃圾，如废弃混凝土。目前，废弃混凝土的处理方式仍然以堆放和填埋为主，这不仅降低了废弃混凝土的附加价值，还会影响生活环境。有鉴于此，本发明提供一种利用废弃混凝土来制造再生水泥的方法，从而提高了废弃混凝土的回收利用率，环保节能。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种再生资源水泥的制备方法，提高了废弃混凝土的附加价值和回收利用率，环保节能。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种再生资源水泥的制备方法，包括以下步骤：
S1、将废弃混凝土、煤矸石、石灰石分别通过粉碎装置进行粉碎，然后分别经球磨装置研磨，过100-200目筛，得到废弃混凝土粉体、煤矸石粉体和石灰石粉体；
S2、分别称取如下重量份数的各组分：废弃混凝土粉体10-15份，矿渣15-25份，石膏7-9份，煤矸石粉体2-7份，石灰石粉体6-9份，粘土2-7份；
S3、将称取好的废弃混凝土粉体、矿渣、煤矸石粉体、石灰石粉体和粘土混合均匀，得到混合粉体；将混合粉体在1000-1100℃下煅烧3-5h，然后在1200-1300℃下煅烧0.5-1h，冷却后得到水泥熟料；
S4、将水泥熟料与石膏混合均匀，即得。
进一步优选为：所述石膏为天然石膏、磷石膏、脱硫石膏、氟石膏中的一种或多种。
进一步优选为：所述矿渣为钢铁厂排出的高炉矿渣。
进一步优选为：在步骤S1中，所述球磨装置包括安装座、第一底座、转轴、气缸、驱动机构、球磨筒和第二底座；
所述球磨筒一端设置有进料管，另一端设置有出料管，所述第一底座和所述第二底座分别位于所述球磨筒的下方两端，所述安装座位于所述第一底座、第二底座下方，所述气缸为倾斜设置且铰接在所述安装座上，所述气缸包括活塞杆，所述气缸活塞杆与所述第二底座转动连接；
所述安装座上固定有侧板，所述侧板位于所述第一底座的相对两侧，所述转轴穿设在所述第一底座内且两端分别固定在所述侧板上，所述驱动机构安装在所述第一底座和所述第二底座上且用于驱动所述球磨筒绕其中心轴方向转动。
进一步优选为：所述球磨筒内装有球磨介质，所述球磨筒为卧式设置且内壁设置有第一研磨齿和第二研磨齿，所述第一研磨齿为圆环状且沿球磨筒圆周方向设置，所述第二研磨齿为条形且长度方向与所述球磨筒轴线方向相同。
进一步优选为：所述第一研磨齿设置有多个，多个所述第一研磨齿沿所述球磨筒轴线方向等间距设置，所述第一研磨齿位于所述球磨筒靠近所述进料管一侧。
进一步优选为：所述第二研磨齿设置有多个，多个所述第二研磨齿沿所述球磨筒圆周方向等间距设置，所述第二研磨齿位于所述球磨筒靠近所述出料管一侧。
进一步优选为：所述驱动机构包括电机、主轴、主动齿轮、从动齿轮、滑轨、转轮、固定块和连接轴；
所述电机安装在所述第一底座上，所述主轴一端与所述电机输出轴连接，另一端穿过所述主动齿轮中心且与所述主动齿轮固定连接，所述从动齿轮为圆环状且沿所述球磨筒圆周方向固定在所述球磨筒外表面，所述主动齿轮位于所述从动齿轮下方且与所述从动齿轮啮合设置；
所述滑轨为圆环状且沿所述球磨筒圆周方向固定在所述球磨筒外表面，所述滑轨和所述从动齿轮分别靠近所述球磨筒两端，所述固定块固定在所述第二底座上，所述连接轴一端固定在所述固定块上，另一端穿过所述转轮中心，所述转轮支撑在所述滑轨下方且周向面与所述滑轨表面接触。
进一步优选为：所述第一底座上固定有进料支撑板，所述进料管穿设在所述进料支撑板上，所述第二底座上固定有出料支撑板，所述出料管穿设在所述出料支撑板上。
进一步优选为：所述进料管上螺纹安装有进料密封盖，所述出料管上螺纹安装有出料密封盖。
综上所述，本发明具有以下有益效果：本发明先对废弃混凝土进行粉碎和研磨，以使得到符合粒径要求的废弃混凝土，利用废弃混凝土制备再生水泥，不仅可以减少建筑垃圾的排放，还能降低垃圾回收成本，保护环境，环保节能，提高了废弃混凝土的附加价值和回收利用率。用废弃混凝土粉体、矿渣、石膏、煤矸石粉体、石灰石粉体、粘土组成的混合物制成的再生水泥，凝结时间正常，强度高，适应于配制建筑工程中的砌筑砂浆。
附图说明
图1是实施例的剖视示意图，主要用于体现球磨装置的具体结构；
图2是实施例的局部剖视示意图，主要用于体现转轮的安装结构。
图中，1、安装座；2、侧板；3、第一底座；4、转轴；5、气缸；61、电机；62、主轴；63、主动齿轮；64、从动齿轮；65、滑轨；66、转轮；67、固定块；68、连接轴；7、出料支撑板；8、进料支撑板；9、进料管；10、出料管；11、进料密封盖；12、出料密封盖；13、球磨筒；14、第二底座；15、球磨介质；16、第一研磨齿；17、第二研磨齿。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。
实施例1：一种再生资源水泥的制备方法，包括以下步骤：
S1、将废弃混凝土、煤矸石、石灰石分别通过粉碎装置进行粉碎，然后分别经球磨装置研磨，过120目筛，得到废弃混凝土粉体、煤矸石粉体和石灰石粉体；
S2、分别称取如下重量的各组分：废弃混凝土粉体12kg，矿渣20kg，石膏8kg，煤矸石粉体5kg，石灰石粉体8kg，粘土5kg；
S3、将称取好的废弃混凝土粉体、矿渣、煤矸石粉体、石灰石粉体和粘土混合均匀，得到混合粉体；将混合粉体在1050℃下煅烧4h，然后在1250℃下煅烧1h，冷却后得到水泥熟料；
S4、将水泥熟料与石膏混合均匀，即得。
优选的，石膏为天然石膏；矿渣为钢铁厂排出的高炉矿渣。
在上述技术方案中，本发明先对废弃混凝土进行粉碎和研磨，以使得到符合粒径要求的废弃混凝土，利用废弃混凝土制备再生水泥，不仅可以减少建筑垃圾的排放，还能降低垃圾回收成本，保护环境，环保节能。用废弃混凝土粉体、矿渣、石膏、煤矸石粉体、石灰石粉体、粘土组成的混合物制成的再生水泥，凝结时间正常，强度高，适应于配制建筑工程中的砌筑砂浆。
参照图1-2，在步骤S1中，球磨装置包括安装座1、第一底座3、转轴4、气缸5、驱动机构、球磨筒13和第二底座14。球磨筒13为卧式设置且一端设置有进料管9，另一端设置有出料管10，第一底座3和第二底座14分别位于球磨筒13的下方两端，且第一底座3位于进料管9下方，第二底座14位于出料管10下方。安装座1位于第一底座3、第二底座14下方，气缸5为倾斜设置且铰接在安装座1上，气缸5包括活塞杆，气缸5活塞杆端部与第二底座14转动连接。气缸5设置有两个，两个气缸5对称设置在球磨筒13下方的左右两侧。安装座1上固定有侧板2，侧板2位于第一底座3的相对两侧，转轴4水平穿设在第一底座3内且两端分别固定在侧板2上。
参照图1-2，球磨筒13内装有若干个圆形的球磨介质15，球磨介质15选用高铝球。为配合球磨介质15对物料进行球磨，优选的，球磨筒13内壁设置有第一研磨齿16和第二研磨齿17，第一研磨齿16为圆环状且沿球磨筒13圆周方向设置。第二研磨齿17为条形且长度方向与球磨筒13轴线方向相同。第一研磨齿16设置有多个，多个第一研磨齿16沿球磨筒13轴线方向等间距设置，第一研磨齿16位于球磨筒13靠近进料管9一侧。第二研磨齿17设置有多个，多个第二研磨齿17沿球磨筒13圆周方向等间距设置，第二研磨齿17位于球磨筒13靠近出料管10一侧。第一底座3上固定有进料支撑板8，进料管9沿进料支撑板8厚度方向穿设在进料支撑板8上。第二底座14上固定有出料支撑板7，出料管10沿出料支撑板7厚度方向穿设在出料支撑板7上。为使进料管9和出料管10密封，优选的，进料管9上螺纹安装有进料密封盖11，出料管10上螺纹安装有出料密封盖12。进料密封盖11和出料密封盖12的设置，可以防止球磨过程中物料向外跑出，以免造成物料减少或粉尘飞扬。
参照图1-2，驱动机构安装在第一底座3和第二底座14上且用于驱动球磨筒13绕其中心轴方向转动。驱动机构包括电机61、主轴62、主动齿轮63、从动齿轮64、滑轨65、转轮66、固定块67和连接轴68。电机61安装在第一底座3上，主轴62一端与电机61输出轴连接，另一端穿过主动齿轮63中心且与主动齿轮63固定连接。从动齿轮64为圆环状且沿球磨筒13圆周方向固定在球磨筒13外表面，主动齿轮63位于从动齿轮64下方且与从动齿轮64啮合设置。滑轨65为圆环状且沿球磨筒13圆周方向固定在球磨筒13外表面，滑轨65和从动齿轮64分别靠近球磨筒13两端。固定块67固定在第二底座14上，连接轴68一端固定在固定块67上，另一端穿过转轮66中心，转轮66转动连接在连接轴68上。转轮66支撑在滑轨65下方且周向面与滑轨65表面接触。
在上述技术方案中，球磨时，先打开进料密封盖11，将物料加入球磨筒13内，然后拧紧进料密封盖11，保持进料管9和出料管10均为密封状态，然后启动电机61以使主轴62带动主动齿轮63旋转，由于从动齿轮64与主动齿轮63啮合设置，因此当主动齿轮63转动时，从动齿轮64将带动球磨筒13转动，此时滑轨65将在转轮66上摩擦转动，此时球磨介质15将对物料进行球磨。为了不断改变物料、球磨介质15以及球磨筒13内壁之间的碰撞效果，球磨过程中，可启动气缸5，以使气缸5活塞杆伸出或缩回，从而使球磨筒13绕转轴4发生倾斜，当气缸5活塞杆向外伸出时，球磨筒13向靠近进料管9方向向下倾斜，此时物料主要与球磨介质15、第一齿面发生碰撞、摩擦；当气缸5活塞杆缩回时，球磨筒13向靠近出料管10方向向下倾斜，此时物料主要与球磨介质15、第二齿面发生碰撞、摩擦。由于第一齿面和第二齿面设置形式不同，因此通过第一齿面和第二齿面的切换，可以使物料快速球磨，提高球磨效率和球磨质量。另外，当物料倒出时，可启动气缸5，以使球磨筒13向靠近出料管10方向向下倾斜，便于物料通过出料管10向外排出。
实施例2：一种再生资源水泥的制备方法，包括以下步骤：
S1、将废弃混凝土、煤矸石、石灰石分别通过粉碎装置进行粉碎，然后分别经球磨装置研磨，过100目筛，得到废弃混凝土粉体、煤矸石粉体和石灰石粉体；
S2、分别称取如下重量的各组分：废弃混凝土粉体10kg，矿渣15kg，石膏7kg，煤矸石粉体2kg，石灰石粉体6kg，粘土2kg；
S3、将称取好的废弃混凝土粉体、矿渣、煤矸石粉体、石灰石粉体和粘土混合均匀，得到混合粉体；将混合粉体在1000℃下煅烧3h，然后在1200℃下煅烧0.5h，冷却后得到水泥熟料；
S4、将水泥熟料与石膏混合均匀，即得。
优选的，石膏由天然石膏和磷石膏按照质量比1:1组成。
实施例3：一种再生资源水泥的制备方法，包括以下步骤：
S1、将废弃混凝土、煤矸石、石灰石分别通过粉碎装置进行粉碎，然后分别经球磨装置研磨，过200目筛，得到废弃混凝土粉体、煤矸石粉体和石灰石粉体；
S2、分别称取如下重量的各组分：废弃混凝土粉体15kg，矿渣25kg，石膏9kg，煤矸石粉体7kg，石灰石粉体9kg，粘土7kg；
S3、将称取好的废弃混凝土粉体、矿渣、煤矸石粉体、石灰石粉体和粘土混合均匀，得到混合粉体；将混合粉体在1100℃下煅烧5h，然后在1300℃下煅烧1h，冷却后得到水泥熟料；
S4、将水泥熟料与石膏混合均匀，即得。
优选的，石膏为磷石膏。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和修饰，这些改进和修饰也应视为本发明的保护范围。