一種改善石材廢料水泥混合材顆粒級配的粉磨工藝及制備的石材廢料水泥的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于固廢綜合利用領域，具體設及一種改善石材廢料水泥混合材顆粒級配 的粉磨工藝及制備的石材廢料水泥。
【背景技術】
[0002] 隨著能源形勢越來越嚴峻，工業固體廢棄物不斷增加，環境保護和生態可持續發 展成為亟待解決的問題。石粉是石材廠在石材銀片、切削、磨片等加工工藝中產生的粉料， 其粉料顆粒尺寸分布不均勻，回收利用率極低，大部分堆放未處理，對周邊大氣、±壤等環 境產生污染，造成大量資源浪費，制約循環可持續經濟發展。而石粉的化學成分與工業粉煤 灰類似，二氧化娃、氧化侶占到80-98%，為其替代傳統礦物滲和料或混合材提供了可能性。
[0003] 近些年，大理石、石灰巖、花崗巖等石粉作為填料應用到了顏料和造紙工業中，也 作為混合材或礦物滲和料應用到了混凝±制品中。在石粉粉磨過程中，物料由大變小、由粗 變細，隨著比表面積增大和Si-0、A1-0化學鍵斷裂，粉磨到一定程度后會出現小顆粒結團 甚至糊球、糊磨的現象。石粉本身的粒度大小、易磨性、水分及溫度的差異導致顆粒粒度分 布呈現雙峰狀，顆粒相對細的越來越細，而顆粒相對粗的卻沒有達到粒度要求。若不繼續粉 磨，石粉的粒度沒有達到質量標準，若繼續粉磨則很容易造成石粉的過粉磨，導致能源浪費 和生產成本提高，也會影響水泥、混凝±性能。

【發明內容】

[0004] 針對現有技術存在的不足，本發明提出了一種改善石材廢料水泥混合材顆粒級配 的粉磨工藝及制備的石材廢料水泥，該方法能有效避免石粉在粉磨過程中的團聚和糊球現 象，改善石粉粉料的顆粒級配，滿足其作為水泥混合材或礦物滲和料添加到水泥混凝±中 的性能要求；將所得石粉作為水泥混合材可有效降低水泥生產成本，增加水泥凈漿流動性 和稠度；所述石材廢料水泥可提高混凝±的抗折抗壓強度，提高混凝±后期耐久性能；且 本發明設及的工藝流程簡單、成本低、節能環保，適合推廣應用。 陽〇化]為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：
[0006] -種改善石材廢料水泥混合材顆粒級配的粉磨工藝，包括W下步驟：1)對石材廢 料進行初步破碎、分選，過4. 75mm篩；2)取4. 75mm篩下所得石粉置于烘干機中進行烘干處 理，出機石粉含水率嚴格控制在8. 0-12. 5wt% ;3)將烘干所得石粉和助磨介質置于球磨機 中進行粉磨處理，助磨介質占烘干所得石粉質量的10-35%，球磨時間控制在15-60min;4) 將出磨粉料置于烘干機中進行烘干處理，控制其含水率《l.Owt%，然后進行風力分選，收 集《0. 60mm粉料（石粉粉料）入倉儲藏，得石材廢料水泥混合材，其比表面積350-400m7 kg，并進行粉料顆粒粒度分析；粒徑大于0. 60mm的粉料可部分替代二級破碎碎石循環使 用。
[0007] 上述方案中，所述助磨介質的制備方法為：將步驟1)過4. 75mm篩，所得篩上物料 除去雜物，然后置于睡式破碎機進行二級破碎，得一級破碎碎石和二級破碎碎石，其中一級 破碎碎石粒徑范圍為9. 5-13. 2mm，二級破碎碎石粒徑范圍4. 75-9. 5mm;將一級破碎碎石與 二級破碎碎石按6:4-5:5的質量比混合，即得所述助磨介質。
[0008] 上述方案中，步驟3)所述粉磨處理過程中：球磨機工作轉速占其臨界轉速的 68-75%，球磨機的轉速為 25-30r/min;采用i|)120mnl·、(f>80mm、q)30mm的鋼球按 2:4:4 或 3:3:4的比例填充，鋼球填充率為30-45 %。
[0009] 上述方案中，可將規格為q>20x20mm-(p25x20mm的鋼球棒或規格為 φ1〇χ15mm-(pl5x15mm的鋼棒球替代ip30mm的鋼球，替代率為(p30mm鋼球質量的 10-30%。
[0010] 上述方案中，所述石材廢料水泥混合材的粒度控制在2μπι0-10%、2-18μπι 5-15%、18-25μπι10-45%、25-38μπι20-60%、38-48μπι5-15%、>48μπι0-10%，其中 各粒度區間W篩余質量百分比計算。
[0011] 本發明還提供了一種利用上述粉磨工藝所得石材廢料水泥混合材制備的石材廢 料水泥，它由上述石材廢料水泥混合材、脫硫石膏和水泥熟料W(10-20) : (1. 7-2. 2) : 100 的質量比混合粉磨而成，可實現42. 5等級下最佳滲量的確定，節約水泥的生產成本，達到 水泥出廠檢驗標準要求。
[0012] 本發明的原理為：
[0013] 本發明通過在石材廢料所得石粉球磨過程中（粉磨處理過程）合理設置球磨機轉 速和鋼球配股，添加石材碎石破碎所得助磨介質，并嚴格控制水分含水率，使得石粉的出機 顆粒粒度得到優化，呈現顆粒粒徑連續分布，起到密實填充作用，有效避免了石粉的過粉磨 和團聚現象。將破碎的石材邊角料作為助磨介質并結合石粉中含有的水分，可有效解決球 磨易磨性差異的問題，增加了球磨效率。同時球磨后粉料細度進一步增加，使得Si-0、A^0 化學鍵斷，不穩定性增加，反應勢壘降低，一定程度上增加了娃溶解度，提高了潛在反應活 性。將所得石粉粉料替代傳統的粉煤灰等水泥混合材，可使水泥成本得到有效控制，同時石 粉粉料作為水泥混合材，可在水泥中起到微細集料填充效應，增加了水泥混凝±的流動性、 粘聚性和致密性，并對后期耐久性也有一定的增強作用。
[0014] 本發明的有益效果為：
[0015] 1)對石材加工廢料進行加工再處理，有效解決了石材等廢料的回收利用問題，節 約了自然資源，保護了生態環境。
[0016] 2)通過嚴格控制石粉的含水率，優化球磨機鋼球比例和球磨機轉速，使石粉研磨 效率提高5-10%，粉磨時間縮短10-30%。
[0017] 3)所述石材廢料水泥混合材可使水泥漿體粘聚性性能增強，混凝±沁水離析率降 低，同時對混凝上中后期強度有一定的增強，同配比下，減少水泥使用量10-20kg/m3,混凝 ±流動性及力學性能幾無變化，更加有利于節約水泥用量。
[0018] 4)設計制備出了普通娃酸鹽水泥，實現了 42. 5等級下最佳滲量的確定，節約了水 泥的生產成本，符合國家標準要求。
【具體實施方式】
[0019] 為了更好的理解本發明，下面結合具體實施例進一步闡明本發明的內容，但本發 明的內容不僅僅局限于下面的實施例。
[0020] W下實施例中，所述石材廢料為花崗巖石材在銀片、切削、磨片等加工生產過程中 產生的粉料和邊角料。
[0021]所述脫硫石膏中CaO+S〇3含量為91wt%，200目篩余8. 9wt% ;水泥熟料采用新洲 水泥廠回轉害般燒的42. 5水泥熟料。
[0022] 實施例1~3
[0023] 一種改善石材廢料水泥混合材顆粒級配的粉磨工藝，包括W下步驟：
[0024] 1)對石材廢料進行初步分選，過4. 75mm篩；篩上部分除去雜物，然后置于鍵 式破碎機進行二級破碎，一級破碎碎石粒徑范圍9. 5-13. 2mm、二級破碎碎石粒徑范圍 4. 75-9. 5mm;2)取4. 75mm篩下所得石粉置于烘干機中進行烘干處理，出機石粉嚴格控制含 水率（見表1所述石粉含水率），誤差±0. 5 ;3)將烘干所得石粉和助磨介質置于球磨機 中進行粉磨處理，助磨介質占粉磨粉料（烘干所得粉料）重量的10-35%，球磨時間控制在 25min;4)將出磨粉料置于烘干機中進行烘干處理，控制其含水率《1.0%，然后進行風力 分選，收集《0. 60mm粉料入倉儲藏，得石材廢料水泥混合材，粉料比表面積380-400m2/kg。 其中，所述助磨介質由步驟1)所得一級破碎碎石與二級破碎碎石混合而成，混合比例分別 見表1。