專利名稱：一種將脫硫灰改性用作水泥緩凝劑的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將鋼鐵企業(yè)燒結(jié)工藝或電廠煙氣用干法或半干法煙氣脫硫后產(chǎn) 生的脫硫灰進(jìn)行改性用作水泥緩凝劑的方法。
背景技術(shù)：
脫硫灰是鋼鐵企業(yè)燒結(jié)工藝/電廠煙氣采用干法或半干法脫硫工藝產(chǎn)生的工業(yè) 廢渣，其主要成分是硫酸鈣、亞硫酸鈣。由于亞硫酸鈣大量存在，脫硫灰不能像脫硫石 膏那樣用于生產(chǎn)膠凝性墻板、水泥緩凝劑、石膏板等建材行業(yè)，目前只能堆放處理，這 樣不僅占用大量土地和資金，而且造成環(huán)境污染。在水泥的生產(chǎn)中常使用天然石膏作緩凝劑，使出廠水泥性能符合國家相關(guān)標(biāo) 準(zhǔn)。脫硫灰中三氧化硫含量與天然石膏含量相近，有學(xué)者對脫硫灰用作水泥緩凝劑進(jìn)行 了相關(guān)研究，結(jié)果表明脫硫灰具有一定的緩凝效果，也有學(xué)者用純的亞硫酸鈣進(jìn)行水泥 緩凝實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明亞硫酸鈣不具緩凝效果，因此可以推斷脫硫灰起緩凝作用的是其中 的硫酸鈣。亞硫酸鈣會在空氣中緩慢氧化，氧化后體積會膨脹，這樣會影響水泥固化后 期安定性。因此，脫硫灰不能直接用作水泥緩凝劑。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為解決目前脫硫灰不能直接用作水泥緩凝劑的問題，提供一種 脫硫灰改性方法，使得脫硫灰可以用作水泥緩凝劑，避免脫硫灰的大量堆放造成的環(huán)境 污染。本發(fā)明目的通過下述技術(shù)解決方案實(shí)現(xiàn)一種將脫硫灰改性用作水泥緩凝劑的方法，首先將脫硫灰微細(xì)化處理，達(dá)到預(yù) 定粒徑后，再進(jìn)行高溫氧化處理，高溫氧化處理后即可完成脫硫灰的改性，改性后的脫 硫灰可用作水泥緩凝劑。所述的微細(xì)化處理方法為高速氣流粉碎或者球磨。所述的預(yù)定粒徑對應(yīng)的比表面積為300-1000米7千克。所述的高溫氧化是將微細(xì)化的脫硫灰放置在450-700°C的密閉容器中時(shí)，在鼓入 充足的氧氣或者空氣的條件下，反應(yīng)20 60分鐘。所述的高溫氧化處理是將脫硫灰中的亞硫酸鈣氧化成硫酸鈣，達(dá)到脫硫灰改性 目的。 改性脫硫灰用作水泥緩凝劑的添加量為水泥質(zhì)量的4 20%。
本發(fā)明的有益效果是脫硫灰經(jīng)機(jī)械力改性方式微細(xì)化處理，通過粉磨提高脫 硫灰比表面積，打破亞硫酸鈣表面的包裹層，然后經(jīng)高溫氧化反應(yīng)，極大提高亞硫酸鈣 氧化效率，縮短了反應(yīng)時(shí)間；將脫硫灰經(jīng)改性用作水泥緩凝劑，不僅可以解決脫硫灰長 期堆放所帶來的一系列環(huán)境問題，而且可以產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
具體實(shí)施例方式脫硫灰改性實(shí)施例1取lkg脫硫灰，球磨處理30min，得比表面積為650m2/kg粉碎脫硫灰，然后與 500°C條件下處理30min，亞硫酸鈣的氧化率為98.6%。脫硫灰改性實(shí)施例2取lkg脫硫灰，球磨處理40min，得比表面積為690m2/kg粉碎脫硫灰，然后與 480°C條件下處理30min，亞硫酸鈣的氧化率為98.8%。脫硫灰改性實(shí)施例3取lkg脫硫灰，球磨處理25min，得比表面積為620m2/kg粉碎脫硫灰，然后與 550°C條件下處理30min，亞硫酸鈣的氧化率為97.9%。脫硫灰改性實(shí)施例4取lkg脫硫灰，球磨處理45min，得比表面積為720m2/kg粉碎脫硫灰，然后與 550°C條件下處理20min，亞硫酸鈣的氧化率為99.5%。脫硫灰改性實(shí)施例5取lkg脫硫灰，球磨處理60min，得比表面積為980m2/kg粉碎脫硫灰，然后于 700°C條件下處理20min，亞硫酸鈣的氧化率為99.9%。改性脫硫灰可用做水泥緩凝劑應(yīng)用于水泥行業(yè)，結(jié)合水泥品種和混合材摻量， 改性脫硫灰中S03的含量決定改性脫硫灰在水泥中的摻量，采用國家水泥標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)水泥 的相關(guān)性能來鑒定改性脫硫灰對水泥性能的影響。表1為水泥配方，水泥配方1、4、5 中添加了改性脫硫灰，水泥配方2、3、6沒有添加改性脫硫灰，通過表2的水泥物理性能 對比測試可知，改性脫硫灰對水泥緩凝效果明顯，并可一定程度提高水泥的抗壓強(qiáng)度和 抗折強(qiáng)度。表1水泥配方
水泥配方熟料 礦渣粉煤灰改性脫硫灰天然二水石膏190102955379 165479 1011581109685105表2水泥性能
權(quán)利要求
1.一種將脫硫灰改性用作水泥緩凝劑的方法，其特征步驟是A、采用球磨或者氣流粉碎的方式對脫硫灰進(jìn)行微細(xì)化處理，使脫硫灰粒徑的比表面 積為300 1000米7千克；B、將經(jīng)過微細(xì)化處理后的脫硫灰放置于溫度為450-700°C的密閉容器中，在密閉容 器中鼓入氧氣或者空氣，反應(yīng)20 60分鐘，得到用作水泥緩凝劑的改性脫硫灰。
2.如權(quán)利要求1所述的一種將脫硫灰改性用作水泥緩凝劑的方法，其特征是改性脫硫 灰用作水泥緩凝劑的添加量為水泥質(zhì)量的4 20%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種將鋼鐵企業(yè)燒結(jié)工藝或電廠煙氣用干法或半干法煙氣脫硫后產(chǎn)生的脫硫灰進(jìn)行改性用作水泥緩凝劑的方法，其特征步驟是A、采用球磨或者氣流粉碎的方式對脫硫灰進(jìn)行微細(xì)化處理，使脫硫灰粒徑的比表面積為300～1000米2/千克；B、將經(jīng)過微細(xì)化處理后的脫硫灰放置于溫度為450-700℃的密閉容器中，在密閉容器中鼓入氧氣或者空氣，反應(yīng)20～60分鐘，得到用作水泥緩凝劑的改性脫硫灰。本發(fā)明將脫硫灰經(jīng)改性用作水泥緩凝劑，不僅可以解決脫硫灰長期堆放所帶來的一系列環(huán)境問題，而且可以產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
文檔編號C04B22/14GK102010146SQ201010509838
公開日2011年4月13日 申請日期2010年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月15日
發(fā)明者張?zhí)m, 王洋, 王維佳, 陳晨 申請人:中鋼集團(tuán)武漢安全環(huán)保研究院有限公司