本發(fā)明屬于特種生態(tài)建筑材料領(lǐng)域，特別涉及一種貝利特-硫鋁酸鈣水泥熟料及其制備方法。
背景技術(shù)：
貝利特-硫鋁酸鈣水泥為特種生態(tài)建筑材料之一，其熟料主要礦物為無水硫鋁酸鈣和β型硅酸二鈣，具備水化硬化快、早期強(qiáng)度高、結(jié)構(gòu)致密、耐腐蝕、堿度低、煅燒溫度低、CO2排放量小、易粉磨等優(yōu)良特性，常被用于工程搶修、海洋工程、植生混凝土等領(lǐng)域。但該水泥熟料對原料品質(zhì)要求較高，成本較高，因此貝利特-硫鋁酸鈣水泥的發(fā)展應(yīng)用受到嚴(yán)重制約。
鋁礬土是一種含有雜質(zhì)的水合氧化鋁天然礦物，其主要成分為氧化鋁。我國80%以上鋁礬土礦屬于一水硬鋁石，具有高鋁、高硅、低鐵的特點(diǎn)，其鋁硅比介于5~8之間。而國際上廣泛使用的、成本較低的冶煉氧化鋁的方法-拜耳法無法利用我國特有的鋁礬土礦資源冶煉氧化鋁。因此，為了提高我國煉鋁行業(yè)在國際市場上的競爭力，以及更加充分合理的利用我國自身的鋁礬土礦資源，科研人員研究提出了“選礦-拜耳法”生產(chǎn)氧化鋁的新工藝路線。但是，利用該方法開采鋁礬土礦會產(chǎn)生占原礦20%左右的鋁礬土尾礦。我國每生產(chǎn)1噸鋁便會產(chǎn)出1.5噸的鋁礬土尾礦。目前，我國煉鋁行業(yè)年產(chǎn)量突破3000萬噸，因此我國鋁礬土尾礦的年產(chǎn)量超過4500萬噸。如此大量的鋁礬土尾礦不僅占壓土地，而且會形成揚(yáng)沙，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，危害人民身體健康。因此，我國鋁礬土尾礦的處理及應(yīng)用已成為亟需解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了解決上述貝利特-硫鋁酸鈣水泥熟料和鋁礬土尾礦存在的問題，本發(fā)明提供了一種貝利特-硫鋁酸鈣水泥熟料及其制備方法。該水泥熟料采用鋁礬土尾礦和高鎂石灰石等為原料，制備方法簡單易行，硫鋁酸鈣含量介于35~50%，β型硅酸二鈣含量介于28~45%。
本發(fā)明技術(shù)方案如下：
一種貝利特-硫鋁酸鈣水泥熟料，其特征在于，它是由以下重量份的原料制得：鋁礬土尾礦30~45、石灰石40~57、檸檬石膏10~23、砂巖1~9。
一種制備貝利特-硫鋁酸鈣水泥熟料的方法，其特征在于，它是由以下步驟組成：（1）粉磨；（2）預(yù)熱；（3）預(yù)分解；（4）高溫?zé)伞?/p>
所述的鋁礬土尾礦其化學(xué)組成中氧化鋁含量介于30~46%。
所述的石灰石其化學(xué)組成中氧化鈣含量介于37~50%，氧化鎂含量介于1.5~6%。
所述的檸檬石膏其化學(xué)組成中三氧化硫含量介于35~48%。
所述的砂巖其化學(xué)組成中氧化鈣含量介于75~90%。
所述的步驟（1）為將上述原料按重量配比入磨粉磨至一定細(xì)度（200目篩余介于1.0~5.0%）。
所述的步驟（2）為將完成步驟（1）的物料送入預(yù)熱器，預(yù)熱溫度介于450~620℃，預(yù)熱時間介于15~30分鐘。
所述的步驟（3）為將完成步驟（2）的物料送入預(yù)分解窯，預(yù)分解溫度介于790~950℃，預(yù)分解時間介于35~60分鐘。
所述的步驟（4）為將完成步驟（3）的物料由氣力輸送至回轉(zhuǎn)窯，窯爐溫度介于1200~1320℃，燒成時間介于40~55分鐘。
該水泥熟料采用鋁礬土尾礦和高鎂石灰石等為原料，結(jié)合一定的溫度制度，高溫煅燒而得。鋁礬土尾礦為工業(yè)煉鋁行業(yè)浮選精礦后產(chǎn)生的廢棄物，我國尾礦的年產(chǎn)量超過4500萬噸。我國優(yōu)質(zhì)石灰石資源逐漸減少，而低品位高鎂石灰石儲量十分豐富，因此需要對低品位高鎂石灰石進(jìn)行開發(fā)利用。檸檬石膏為工業(yè)生產(chǎn)檸檬酸產(chǎn)生的廢渣，價格較低。砂巖為一種高鈣型礦物，可以良好的調(diào)節(jié)水泥熟料中的鈣硅比。
本發(fā)明的突出優(yōu)點(diǎn)在于：
（1）充分利用鋁礬土尾礦等低品位資源制備貝利特-硫鋁酸鈣水泥熟料；
（2）制備方法簡單易行，成本低廉。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
實(shí)施例1
一種貝利特-硫鋁酸鈣水泥熟料，各組分重量份數(shù)如下：
鋁礬土尾礦 45
石灰石 40
檸檬石膏 10
砂巖 5
上述鋁礬土尾礦化學(xué)組成中氧化鋁含量為30%；石灰石化學(xué)組成中氧化鈣含量為50%，氧化鎂含量為1.5%；檸檬石膏化學(xué)組成中三氧化硫含量為48%；砂巖化學(xué)組成中氧化鈣含量為85%。
制備方法為（1）為將上述原料按重量配比入磨粉磨至一定細(xì)度（200目篩余為1.0%）；（2）將步驟（1）中物料送入預(yù)熱器，預(yù)熱溫度為450℃，預(yù)熱時間為30分鐘；（3）將完成步驟（2）的物料送入預(yù)分解窯，預(yù)分解溫度為950℃，預(yù)分解時間為35分鐘；（4）將完成步驟（3）的物料由氣力輸送至回轉(zhuǎn)窯，窯爐溫度為1200℃，燒成時間為55分鐘。
該水泥熟料中硫鋁酸鈣含量為50%，β型硅酸二鈣的含量為28%。
實(shí)施例2
一種貝利特-硫鋁酸鈣水泥熟料，各組分重量份數(shù)如下：
鋁礬土尾礦 30
石灰石 57
檸檬石膏 12
砂巖 1
上述鋁礬土尾礦化學(xué)組成中氧化鋁含量為46%；石灰石化學(xué)組成中氧化鈣含量為37%，氧化鎂含量為6%；檸檬石膏化學(xué)組成中三氧化硫含量為35%；砂巖化學(xué)組成中氧化鈣含量為75%。
制備方法為（1）為將上述原料按重量配比入磨粉磨至一定細(xì)度（200目篩余為5.0%）；（2）將步驟（1）中物料送入預(yù)熱器，預(yù)熱溫度為620℃，預(yù)熱時間為15分鐘；（3）將完成步驟（2）的物料送入預(yù)分解窯，預(yù)分解溫度為790℃，預(yù)分解時間為60分鐘；（4）將完成步驟（3）的物料由氣力輸送至回轉(zhuǎn)窯，窯爐溫度為1320℃，燒成時間為40分鐘。
該水泥熟料中硫鋁酸鈣含量為35%，β型硅酸二鈣的含量為45%。
實(shí)施例3
一種貝利特-硫鋁酸鈣水泥熟料，各組分重量份數(shù)如下：
鋁礬土尾礦 40
石灰石 45
檸檬石膏 13
砂巖 2
上述鋁礬土尾礦化學(xué)組成中氧化鋁含量為40%；石灰石化學(xué)組成中氧化鈣含量為45%，氧化鎂含量為3%；檸檬石膏化學(xué)組成中三氧化硫含量為41%；砂巖化學(xué)組成中氧化鈣含量為90%。
制備方法為（1）為將上述原料按重量配比入磨粉磨至一定細(xì)度（200目篩余為3.5%）；（2）將步驟（1）中物料送入預(yù)熱器，預(yù)熱溫度為550℃，預(yù)熱時間為20分鐘；（3）將完成步驟（2）的物料送入預(yù)分解窯，預(yù)分解溫度為860℃，預(yù)分解時間為45分鐘；（4）將完成步驟（3）的物料由氣力輸送至回轉(zhuǎn)窯，窯爐溫度為1250℃，燒成時間為50分鐘。
該水泥熟料中硫鋁酸鈣含量為41%，β型硅酸二鈣的含量為37%。