本發(fā)明涉及水泥技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種銅渣水泥。

背景技術(shù)：

水泥由石灰石、粘土、鐵礦粉按比例磨細混合，這時候的混合物叫生料。然后進行煅燒，一般溫度在1450℃左右，煅燒后的產(chǎn)物叫熟料。然后將熟料和石膏一起磨細，按比例混合，才稱之為水泥，這種水泥叫普通硅酸鹽水泥。

水泥一般分普通硅酸鹽水泥、摻混合材料的硅酸鹽水泥和特殊水泥。摻混合材料的硅酸鹽水泥是在普通硅酸鹽水泥里按比例和一定的加工程序加入其他物質(zhì)以達到特殊效果，如礦渣水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、復(fù)合硅酸鹽水泥等等。這些水泥的原料就比原來的普通硅酸鹽水泥要多一些活性混合材料或非活性混合材料。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種銅渣水泥，組成合理，性能好。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：一種銅渣水泥，由下述重量百分比原料制成：石灰石75.4%～81.5%、低硅砂巖13.4%～17.5%、高硅砂巖3.4%～6.5%和銅渣0.8%～1.7%。

進一步地，各原料的重量百分比為：石灰石78.4%、低硅砂巖15.3%、高硅砂巖4.9%和銅渣1.4%。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：摻銅渣作為鐵質(zhì)原料生產(chǎn)的熟料強度較另外兩種鐵質(zhì)原料高，在水泥中的生產(chǎn)有較大的發(fā)展空間及可行性。

附圖說明

圖1為硫酸渣方案同步熱分析曲線圖；

圖2為銅渣方案同步熱分析曲線圖；

圖3為轉(zhuǎn)爐渣方案同步熱分析曲線圖；

圖4為轉(zhuǎn)爐渣（10*50）巖相分析圖一；

圖5為轉(zhuǎn)爐渣（10*50）巖相分析圖二；

圖6為硫酸渣（10*50）巖相分析圖一；

圖7為硫酸渣（10*50）巖相分析圖二；

圖8為銅渣（10*50）巖相分析圖一；

圖9為銅渣（10*50）巖相分析圖二；

圖10為銅渣燒制熟料XRD圖譜；

圖11為硫酸渣燒制熟料的XRD圖譜；

圖12為轉(zhuǎn)爐渣燒制熟料的XRD圖譜。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細描述，本部分的描述僅是示范性和解釋性，不應(yīng)對本發(fā)明的保護范圍有任何的限制作用。

利用銅渣作為鐵質(zhì)原料生產(chǎn)熟料，是否能提高熟料強度以及提產(chǎn)、降耗、節(jié)能。

本次試驗主要通過在相同條件下，銅渣與目前使用的硫酸渣、轉(zhuǎn)爐渣進行試驗對比生料易燒性、熟料強度。試驗分生料制備、熟料煅燒、樣品檢測三個階段進行。

、配料方案

LSF:95.0±1.5 SM:2.45±0.1 IM:1.50±0.1

2、生料制備

1）原材料：石灰石、砂巖、硫酸渣、轉(zhuǎn)爐渣、銅渣

2）生料配料方案

硫酸渣方案

轉(zhuǎn)爐渣方案

銅渣方案

3）生料制備：通過配料方案，在控制相同率值的前提下，三種方案各自所需的原料配比。按照配比各制備5kg的樣品進行打磨，控制細度（80um:10-13%,0.02 小于1.5%），由于各品種物料的易磨性不同，磨制的生料化學(xué)分析結(jié)果與配料方案有一定的偏差，因此，每個方案均需制備兩個樣，再通過計算比例進行混樣檢測。

① 生料檢測結(jié)果

② 易磨性

因前期無生料打小磨的相關(guān)數(shù)據(jù)，所以在本次試驗中，通過不斷調(diào)整打小磨時間，使得生料的細度在控制范圍內(nèi)，生料易磨性不好作出判斷。在試驗后期，通過前期總結(jié)的經(jīng)驗，來比較易磨性。每個方案按照配料方案，粉磨相同的時間，檢驗生料細度，來判斷生料的易磨性。（打磨時間:10min）

分析：從數(shù)據(jù)上分析，45um及80um細度銅渣方案均較硫酸渣、轉(zhuǎn)爐渣方案小，因此銅渣方案易磨性最好。而硫酸渣、轉(zhuǎn)爐渣易磨性基本一致。

、煅燒實驗

1）、同步熱分析

對三種不同配比的樣品進行熱分析，溫度升至1480℃，模擬煅燒過程，查看樣品在不同溫度下的反應(yīng)和相變的情況。

利用同步熱分析儀分別對摻硫酸渣、轉(zhuǎn)爐渣和銅渣的生料進行模擬煅燒制備水泥，試驗條件如下：

氣氛：氮氣 流速： 吹掃N₂：30 ml/min 保護N₂：20 ml/min

溫度：室溫～1480℃ 升溫速率：10K/min

樣品稱重：10mg左右

經(jīng)過實驗，得到的實驗結(jié)果及熱分析曲線如下：

摻硫酸渣、轉(zhuǎn)爐渣和銅渣的生料熱分析結(jié)果

從數(shù)據(jù)上看，從摻銅渣方案硅酸鹽生產(chǎn)放熱量較大，是其它兩品種的4倍左右。且溫度升高到1480℃，摻入銅渣的生料晶體變化不是很明顯，因此無法確定其最大放熱量。而轉(zhuǎn)爐渣方案硅酸鹽生成最大吸熱溫度較摻硫酸渣的高大約50℃左右。

）、壓片煅燒

根據(jù)同步熱分析結(jié)果及綜合實際生產(chǎn)的一些煅燒經(jīng)驗，設(shè)定三個方案的煅燒溫度均為1450℃進行升溫煅燒。因高溫爐每次煅燒量有限，每個方案均需煅燒三批左右。煅燒過程中，因高溫爐爐內(nèi)溫度分布不一致，煅燒后的熟料結(jié)粒有些地方較疏松，未能完成反應(yīng)。為了樣品準確性，實驗中將結(jié)粒較差的熟料去掉。

）、巖相分析

選取煅燒后的樣品做巖相分析，觀察熟料的內(nèi)部礦物組成、晶體結(jié)構(gòu)、數(shù)量及其分布等。

下表為三種實驗樣品的各項參數(shù)對比，如下表：

破碎粉磨

結(jié)合一、二分析三種實驗樣品如下：

1.三種樣品硫酸渣熟料的易磨性偏差，主要原因為從巖相分析中看，慢冷現(xiàn)象較明顯，較多A礦發(fā)生了分解；

2.巖相分析中，轉(zhuǎn)爐渣熟料煅燒結(jié)果較差，較多A礦呈無定形狀，小尺寸晶粒較多，且A礦缺陷較多，包裹的B礦也較多，可能原因為煅燒溫度不夠或者保溫時間不夠；

3.銅渣熟料及硫酸渣熟料煅燒情況較好，但B礦較少。

）、各方案燒制熟料樣的XRD分析結(jié)果

實驗結(jié)果的XRD圖譜如圖10、11和12所示，結(jié)果分析：

1、分析圖譜發(fā)現(xiàn)，利用銅渣燒制的熟料中，含有硅酸三鈣，硅酸二鈣、鋁酸三鈣的等結(jié)構(gòu)礦物，其中發(fā)現(xiàn)的硅酸二鈣中有兩種結(jié)構(gòu)形態(tài)。

2、硫酸渣燒制的熟料，未檢索出任何符合相。

3、轉(zhuǎn)爐渣燒制的熟料，含有硅酸三鈣，硅酸二鈣，但這兩種礦物的結(jié)構(gòu)與銅渣燒制的熟料的結(jié)構(gòu)有所不一樣，另外，還有含有Ca₅₄MgA_l2Si₁₆O₉₀礦物。

）熟料物理化學(xué)檢驗分析

熟料化學(xué)分析結(jié)果

物理強度

注：因樣品重量有限，未能檢驗熟料細度。

分析：從數(shù)據(jù)上看，三種方案化學(xué)分析三率值均在配料方案范圍內(nèi)，熟料LSF率值雖然在下限，但三種方案直接均相差不大，具有可比性；因物料制樣過程及檢驗存在的誤差，三種方案Fe2O3含量存在一定的差值，摻硫酸渣方案較低，轉(zhuǎn)爐渣方案、銅渣方案相差不大；從f-cao上看，摻硫酸渣方案最高，其次為摻銅渣方案，轉(zhuǎn)爐渣方案最小，f-cao為同種方案各批次樣品檢驗平均值，具有代表性。從強度上看，3天強度摻銅渣的最高，比摻硫酸渣、轉(zhuǎn)爐渣高出6-7Mpa。28天強度摻銅渣的最高，高出摻轉(zhuǎn)爐渣6 Mpa，高出硫酸渣13 Mpa。摻轉(zhuǎn)爐渣也較摻硫酸渣方案高出7 Mpa。雖然用高溫爐煅燒與回轉(zhuǎn)窯煅燒有較大的區(qū)別，但三種方案均在同樣的環(huán)境下煅燒。即使存在一定的設(shè)備及人為誤差，綜合所有，還是可以得出摻銅渣作為鐵質(zhì)原料生產(chǎn)的熟料強度較另外兩種鐵質(zhì)原料高。

結(jié)論：綜合所有的試驗數(shù)據(jù)，利用銅渣作為鐵質(zhì)原料在水泥中的生產(chǎn)有較大的發(fā)展空間及可行性，可以考慮進行實際生產(chǎn)試驗。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。