專利名稱：含有脫硫石油焦灰渣摻合料的發(fā)泡水泥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，涉及一種發(fā)泡水泥，具體為一種含有脫硫石油焦灰渣摻合料的發(fā)泡水泥。
背景技術(shù)：
建筑節(jié)能是節(jié)約能源的重要組成部分。在《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006 2020年)》中，已把建筑節(jié)能與綠色建筑列為優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域。由于有機(jī)保溫材料易老化脫落、后期維護(hù)費(fèi)用高、需要25年后更換、存在火災(zāi)隱患等問題，而發(fā)泡水泥作為一種無機(jī)的輕質(zhì)保溫材料，克服了傳統(tǒng)有機(jī)保溫材料的弊端，具有廣闊的應(yīng)用前景，其主要成型工藝為料漿在攪拌過程中利用物理或化學(xué)方法引入氣泡，形成發(fā)泡水泥拌合物，將拌合物澆筑入模后膨脹而成。根據(jù)模具形狀的不同，因而可以產(chǎn)生不同形狀的發(fā)泡水泥制品。目 前常用的發(fā)泡水泥包括各種硫鋁酸鹽水泥，采用硫鋁酸鹽水泥制備發(fā)泡保溫材料具有凝結(jié)速度快、強(qiáng)度增長快的特點(diǎn)，但硫鋁酸鹽水泥價(jià)格較高，其制品的經(jīng)濟(jì)性有待改善。石油焦是煉油廠延遲焦化裝置的產(chǎn)品，具有熱值高、灰分低、氮硫含量高和揮發(fā)分低等特點(diǎn)。根據(jù)含硫量的不同，可分高硫焦(硫含量3%以上)和低硫焦(含硫量3%以下)。上世紀(jì)90年代以前，我國煉油行業(yè)主要加工低硫含量的原油，生產(chǎn)的石油焦具有良好的工業(yè)應(yīng)用性能，可代替焦炭用于生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼材，也可以生產(chǎn)電解鋁、電解銅等行業(yè)中使用的電極。由于國內(nèi)的原油不足，近年來大量增加了進(jìn)口原油數(shù)量，在沿海地區(qū)所建的煉油廠主要加工中東高硫原油。隨著世界石油的大量開采，原油的品質(zhì)越來越差，延遲焦化裝置生產(chǎn)的石油焦的含硫量高達(dá)5 8%，用于鋼鐵行業(yè)會降鋼鐵質(zhì)量，用于電解鋁行業(yè)會降低生產(chǎn)效率，不適合用于要求較高的化工和冶金工業(yè)，目前石油焦主要用作工業(yè)鍋爐的燃料。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2008年我國原油進(jìn)口量達(dá)到了 17888萬噸，比上年增長9.6%，而且將會逐年增加。石油焦產(chǎn)量約為焦化原料油的25% -30%，每年將達(dá)到4000-5000萬噸，目前主要用作循環(huán)流化床鍋爐(CFB)的燃料。循環(huán)流化床燃燒技術(shù)是近年來迅速發(fā)展的高效、低污染的清潔燃燒技術(shù)，其主要特點(diǎn)在于燃料及脫硫劑石灰石經(jīng)多次循環(huán)低溫燃燒和脫硫反應(yīng)，脫硫效率超過90%，能達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。但循環(huán)流化床鍋爐燃燒石油焦的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)都很明顯。其優(yōu)點(diǎn)是在燃燒的同時(shí)完成脫硫過程，不需要煤粉制備過程，其缺點(diǎn)是鈣硫摩爾比高，以石油焦含硫量為5% 6%為例，石灰石用量約為石油焦的40% 50%，需要配套建設(shè)石灰石制粉、輸送系統(tǒng)，排渣量與石灰石用量大體相同，鎮(zhèn)海煉化公司兩臺CFB鍋爐年耗石油焦296kT，年消耗石灰石130kT，排渣量約130kT，目前排渣的利用價(jià)值不高。隨著這種清潔燃燒技術(shù)的推廣，循環(huán)流化床鍋爐(CFB)燃燒產(chǎn)物——脫硫石油焦灰渣的產(chǎn)量也越來越大，如何清潔合理地利用這些新生工業(yè)廢料，避免新的環(huán)境污染，成為一個新的問題。如何才能更好地實(shí)現(xiàn)脫硫石油焦灰渣的清潔利用，將這些工業(yè)廢料變成有效的再生資源，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，是一個亟待解決的社會難題
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可以利用多種工業(yè)廢料，經(jīng)濟(jì)性和性能都更加優(yōu)越的含有脫硫石油焦灰渣摻合料的發(fā)泡水泥。本發(fā)明含有脫硫石油焦灰渣摻合料的發(fā)泡水泥是這樣實(shí)現(xiàn)的，其特征在于各組分及質(zhì)量百分比含量為(I)硫鋁酸鹽水泥30% 90% ；(2)脫硫石油焦灰渣摻合料19^30%，脫硫石油焦灰渣摻合料為脫硫石油焦渣粉或/和脫硫石油焦灰，其中，脫硫石油焦渣粉是石油焦經(jīng)循環(huán)流化床鍋爐(CFB)脫硫燃燒后產(chǎn)生的脫硫石油焦渣再經(jīng)過磨細(xì)處理制成的粉料，脫硫石油焦灰是石油焦經(jīng)過循環(huán)流化床鍋爐(CFB)脫硫燃燒過程中收塵設(shè)備收集的飛灰；(3)粉煤灰 0 60%。
0011]其中，脫硫石油焦渣粉及脫硫石油焦灰的主要礦物成份均為CaSO4 (II)和CaO。為了保證脫硫石油焦灰渣摻合料的活性，本發(fā)明中所采用的脫硫石油焦渣粉和脫硫石油焦灰的細(xì)度均不低于100目。應(yīng)用時(shí)，在本發(fā)明中添加適量的水，具體可以參照J(rèn)GJ 63-2006關(guān)于用水的要求執(zhí)行。此外，為了在應(yīng)用過程中能夠產(chǎn)生足量的氣體，本發(fā)明含有脫硫石油焦灰渣摻合料的發(fā)泡水泥中還可以添加化學(xué)發(fā)氣劑，所述化學(xué)發(fā)氣劑包括雙氧水溶液、鎂粉、鋅粉或鋁粉等。需要指出的是，化學(xué)發(fā)氣劑的用量需要根據(jù)制品密度進(jìn)行調(diào)整，在實(shí)際應(yīng)用中也可以利用物理發(fā)泡來替代化學(xué)發(fā)氣劑產(chǎn)生氣體，例如可以采用物理發(fā)泡機(jī)通過充入空氣制得氣泡。另外，為了保證使用過程中產(chǎn)生的氣泡更穩(wěn)定，氣泡分布的更均勻，本發(fā)明含有脫硫石油焦灰渣摻合料的發(fā)泡水泥中還可以添加穩(wěn)泡劑。所述穩(wěn)泡劑包括硬脂酸鈣、動物蛋白或植物蛋白等。工業(yè)廢渣如不合理利用將嚴(yán)重危害社會環(huán)境，本發(fā)明含有脫硫石油焦灰渣摻合料的發(fā)泡水泥為合理、清潔地利用粉煤灰和脫硫石油焦灰渣等工業(yè)廢料提供了一種新的途徑，使發(fā)泡水泥的取材范圍更加廣泛，成本得到降低，并使得發(fā)泡水泥的性能得到改善。其原理在于，脫硫石油焦灰渣摻合料中的CaSO4 (II)和CaO都會參與C3A3. CaSO4的水化作用，加快凝結(jié)硬化，提高水化產(chǎn)物的密實(shí)度，并提高最終制成品的強(qiáng)度。此外，摻入脫硫石油焦灰渣摻合料后，硫鋁酸鹽發(fā)泡水泥制品的硬化速度提高，可以使水泥漿在氣泡穩(wěn)定期內(nèi)迅速凝結(jié)，防止氣泡坍塌。本發(fā)明在現(xiàn)有硫鋁酸鹽水泥的基礎(chǔ)之上，通過添加脫硫石油焦灰渣摻合料以及粉煤灰，不僅可以實(shí)現(xiàn)對工業(yè)廢渣的合理利用，降低了成本，還可以有效地改善性能，可以替代現(xiàn)有硫鋁酸鹽水泥用于各種發(fā)泡保溫制品的生產(chǎn)，市場應(yīng)用前景十分廣闊。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一以青島石油煉化廠生產(chǎn)的脫硫石油焦灰渣制成的脫硫石油焦灰渣摻合料為例，經(jīng)X熒光光譜儀(XRF)和X-射線衍射儀(XRD)分析表明脫硫石油焦渣粉的主要礦物成份為CaSO4 (II)和CaO，其中CaSO4 (II)的質(zhì)量百分比含量為42. 6%，CaO的質(zhì)量百分比含量為
52.1% ;脫硫石油焦灰的主要礦物成份同樣為CaSO4 (II)和CaO，其中CaSO4 (II)的質(zhì)量百分比含量為51. 0%，CaO的質(zhì)量百分比含量為21. 8%。
應(yīng)用上述脫硫石油焦灰渣摻合料制備本發(fā)明含有脫硫石油焦灰渣摻合料的發(fā)泡水泥，各組分及其質(zhì)量百分比含量如下(1)42. 5級硫鋁酸鹽水泥85% ；(2)脫硫石油焦灰渣摻合料5%，具體為100目脫硫石油焦渣粉； (3) 二級粉煤灰10% ；
下面以制作水泥發(fā)泡保溫板為例，對本發(fā)明含有脫硫石油焦灰渣摻合料的發(fā)泡水泥的應(yīng)用方法進(jìn)行詳細(xì)說明，生產(chǎn)中加入雙氧水溶液作為化學(xué)發(fā)泡劑，加入硬脂酸鈣作為穩(wěn)泡劑，包括如下步驟(a)根據(jù)配方將硫鋁酸鹽水泥、脫硫石油焦灰渣摻合料、粉煤灰以及硬脂酸鈣一起混合并攪拌均勻，其中，硬脂酸鈣的用量按本發(fā)明含有脫硫石油焦灰渣摻合料的發(fā)泡水泥總質(zhì)量的0. 6%計(jì)算；(b)按水料比0. 7加入水，水溫300C，攪拌2分鐘，將漿料攪拌均勻；(c)加入濃度為27. 5%的雙氧水溶液，用量按本發(fā)明含有脫硫石油焦灰渣摻合料的發(fā)泡水泥總質(zhì)量的5%計(jì)算，低速攪拌半分鐘；(d)將漿料倒入模具內(nèi)，靜停發(fā)泡，8小時(shí)后拆模，然后放入切割設(shè)備進(jìn)行切割；(e)將切割后的保溫板胚用塑料膜包裹養(yǎng)護(hù)，直至養(yǎng)護(hù)周期結(jié)束，得到最終制品。依據(jù)本例所述配方和制作方法制備的保溫板，密度約為240kg/m3，抗壓強(qiáng)度約為
0.42MPa，導(dǎo)熱系數(shù)約為0. 058ff/(m k)。與僅用42. 5級硫鋁酸鹽水泥采用相同工藝參數(shù)制備的保溫板相比，由于本發(fā)明配方中加入了脫硫石油焦灰渣摻合料，加快了漿料的凝結(jié)，脫模時(shí)間可以縮短約10%，而且隨著脫硫石油焦灰渣摻合料用量的增加，脫模時(shí)間還可以進(jìn)一步縮短；此外，由于本發(fā)明配方中加入了脫硫石油焦灰渣摻合料，能夠促進(jìn)早起強(qiáng)度的增長，可以防止發(fā)泡水泥制品因生產(chǎn)過程中穩(wěn)泡效果不良引起的坍泡以及凝結(jié)速度過慢引起的開裂，進(jìn)而提高了保溫板的性能和質(zhì)量。本實(shí)施例以生產(chǎn)中加入雙氧水溶液作為化學(xué)發(fā)泡劑、加入硬脂酸鈣作為穩(wěn)泡劑對本發(fā)明的應(yīng)用進(jìn)行說明，實(shí)際應(yīng)用中，也可以應(yīng)用其他化學(xué)發(fā)泡劑或穩(wěn)泡劑，例如還可以利用鋁粉鎂粉或鋅粉等材料作為化學(xué)發(fā)氣劑用于本發(fā)明中，化學(xué)發(fā)氣劑的用量可以根據(jù)制品密度進(jìn)行調(diào)整，穩(wěn)泡劑還可以是動物蛋白或植物蛋白，都能實(shí)現(xiàn)同樣的效果。需要說明的是，基于上述應(yīng)用方法，本發(fā)明含有脫硫石油焦灰渣摻合料的發(fā)泡水泥的配方中也可以直接包括化學(xué)發(fā)泡劑及穩(wěn)泡劑，也能實(shí)現(xiàn)同樣的效果，也在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍之中。例如，本例中的本發(fā)明含有脫硫石油焦灰渣摻合料的發(fā)泡水泥，其配方中就可以包括硫鋁酸鹽水泥、脫硫石油焦灰渣摻合料、粉煤灰、硬脂酸鈣以及雙氧水溶液，上述五種材料的配比關(guān)系如本例中所述，由于采用了液體的雙氧水溶液作為化學(xué)發(fā)泡劑，因此在配制本發(fā)明的過程中，應(yīng)將化學(xué)發(fā)泡劑與其他幾種組分隔離包裝，在應(yīng)用時(shí)再混合在一起?；谶@一原理，本發(fā)明的其他實(shí)施例的配方中，也可以包括化學(xué)發(fā)泡劑或/和穩(wěn)泡劑，在此一并給予說明，不再重復(fù)描述。工業(yè)廢渣如不合理利用將嚴(yán)重危害社會環(huán)境，本發(fā)明含有脫硫石油焦灰渣摻合料的發(fā)泡水泥為合理、清潔地利用粉煤灰和脫硫石油焦灰渣等工業(yè)廢料提供了一種新的途徑，使發(fā)泡水泥的取材范圍更加廣泛，成本得到降低，并使得發(fā)泡水泥的性能得到改善。其原理在于，脫硫石油焦灰渣摻合料中的CaSO4 (II)和CaO都會參與C3A3. CaSO4的水化作用，加快凝結(jié)硬化，提高水化產(chǎn)物的密實(shí)度，并提高最終制成品的強(qiáng)度。此外，摻入脫硫石油焦灰渣摻合料后，硫鋁酸鹽發(fā)泡水泥制品的硬化速度提高，可以使水泥漿在氣泡穩(wěn)定期內(nèi)迅速凝結(jié)，防止氣泡坍塌，同時(shí)，堿性碳酸鈣的生成不但提高了水泥制品的強(qiáng)度，而且對硅酸三鈣的水化具有促進(jìn)作用，進(jìn)而提高發(fā)泡制品的后期強(qiáng)度。這一技術(shù)原理同樣也適用于本發(fā)明其他實(shí)施例，在此一并說明，不再重復(fù)描述。本發(fā)明在現(xiàn)有硫鋁酸鹽水泥的基礎(chǔ)之上，通過添加脫硫石油焦灰渣摻合料以及粉煤灰，不僅可以實(shí)現(xiàn)對工業(yè)廢渣的合理利用，降低了成本，還可以有效地改善性能，其可以替代現(xiàn)有硫鋁酸鹽水泥用于各種發(fā)泡保溫制品的生產(chǎn)，市場應(yīng)用前景十分廣闊。實(shí)施例二仍以實(shí)施例一中青島石油煉化廠生產(chǎn)的脫硫石油焦灰渣制成的脫硫石油焦灰渣摻合料為例，與實(shí)施例一的區(qū)別在于，本例所述本發(fā)明含有脫硫石油焦灰渣摻合料的發(fā)泡水泥中，各組分及其質(zhì)量百分比含量如下 (1)42.5級硫鋁酸鹽水泥30% ；(2)脫硫石油焦灰渣摻合料30%，所述脫硫石油焦灰渣摻合料具體由細(xì)度為160目的脫硫石油焦灰與脫硫石油焦渣粉按I :1混合而成；( 3 ) 二級粉煤灰40% ；下面以填充在空心砌塊中作為輕質(zhì)保溫材料為例，對本發(fā)明含有脫硫石油焦灰渣摻合料的發(fā)泡水泥的應(yīng)用方法進(jìn)行詳細(xì)說明，生產(chǎn)中加入雙氧水溶液作為化學(xué)發(fā)泡劑，力口入硬脂酸鈣作為穩(wěn)泡劑，具體包括如下步驟(a)根據(jù)配方將硫鋁酸鹽水泥、脫硫石油焦灰渣摻合料、粉煤灰以及硬脂酸鈣一起混合并攪拌均勻，其中，硬脂酸鈣的用量按本發(fā)明含有脫硫石油焦灰渣摻合料的發(fā)泡水泥總質(zhì)量的I. 1%計(jì)算；(b)按水料比I. 2加入水，水溫33°C，攪拌2分鐘，將漿料攪拌均勻；(c)加入濃度為27. 5%的雙氧水溶液，用量按本發(fā)明含有脫硫石油焦灰渣摻合料的發(fā)泡水泥總質(zhì)量的12%計(jì)算，低速攪拌半分鐘； (d)將漿料倒入空心砌塊內(nèi)，靜停發(fā)泡；(e)3小時(shí)后將冒出空心砌塊以上的部分去除，堆放養(yǎng)護(hù)，直至養(yǎng)護(hù)周期結(jié)束，得到最終制品。依據(jù)本例所述配方和制作方法制備的輕質(zhì)保溫材料，其密度約為90kg/m3，導(dǎo)熱系數(shù)約為 0. 042W/ (m k)。加入脫硫石油焦灰渣摻合料后的發(fā)泡水泥漿體由于水化速度快，漿體很快變稠，可以在高水灰比時(shí)制成輕質(zhì)保溫材料，最終得到的輕質(zhì)保溫材料制品與相同工藝參數(shù)條件下硫鋁酸鹽水泥制品相比，具有密度輕、氣孔小、保溫效果好的優(yōu)點(diǎn)。本例所述含有脫硫石油焦灰渣摻合料的發(fā)泡水泥的配方中，使用較少的硫鋁酸鹽水泥，大量使用了脫硫石油焦灰渣及粉煤灰等工業(yè)廢料，因而不僅可以有效降低造價(jià)，同時(shí)還可以利用更多工業(yè)固體廢棄物，既經(jīng)濟(jì)又環(huán)保。實(shí)施例三與實(shí)施例一的區(qū)別在于，本例所述本發(fā)明含有脫硫石油焦灰渣摻合料的發(fā)泡水泥中，各組分及其質(zhì)量百分比含量如下
(1)42.5級硫鋁酸鹽水泥30% ；(2)脫硫石油焦灰渣摻合料10%，具體由細(xì)度為200目的脫硫石油焦灰；(3 ) 二級粉煤灰60% ；仍以填充在空心砌塊中作為輕質(zhì)保溫材料為例，對本發(fā)明含有脫硫石油焦灰渣摻合料的發(fā)泡水泥的應(yīng)用方法進(jìn)行詳細(xì)說明，生產(chǎn)中加入雙氧水溶液作為化學(xué)發(fā)泡劑，加入硬脂酸鈣作為穩(wěn)泡劑，具體包括如下 步驟(a)根據(jù)配方將硫鋁酸鹽水泥、脫硫石油焦灰渣摻合料、粉煤灰以及硬脂酸鈣一起混合并攪拌均勻，其中，硬脂酸鈣的用量按本發(fā)明含有脫硫石油焦灰渣摻合料的發(fā)泡水泥總質(zhì)量的I. 0%計(jì)算；(b)按水料比I加入水，水溫300C，攪拌2分鐘，將漿料攪拌均勻；(c)加入濃度為27. 5%的雙氧水溶液，用量按本發(fā)明含有脫硫石油焦灰渣摻合料的發(fā)泡水泥總質(zhì)量的11%計(jì)算，低速攪拌半分鐘；(d)將漿料倒入空心砌塊內(nèi)，靜停發(fā)泡；(e)3小時(shí)后將冒出空心砌塊以上的部分去除，堆放養(yǎng)護(hù)，直至養(yǎng)護(hù)周期結(jié)束，得到最終制品。依據(jù)本例所述配方和制作方法制備的輕質(zhì)保溫材料,密度約為100kg/m3,導(dǎo)熱系數(shù)約為 0. 048W/ (m k)。本例所述本發(fā)明含有脫硫石油焦灰渣摻合料的發(fā)泡水泥的配方中，使用了較少的硫鋁酸鹽水泥，通過脫硫石油焦灰的稠化、速凝作用，摻入大量粉煤灰后仍然可以用于制備輕質(zhì)保溫材料。按質(zhì)量百分比硫鋁酸鹽水泥55%和粉煤灰45%配比制成的發(fā)泡水泥，可在相同工藝參數(shù)條件下制得輕質(zhì)保溫材料制品，其與本發(fā)明配方都可以使制品具備較快的凝結(jié)速度，進(jìn)而獲得密度及導(dǎo)熱系數(shù)等性能指標(biāo)相似的、高保溫性能的輕質(zhì)多孔保溫材料。但本發(fā)明除了可以消納更多工業(yè)固體廢棄物外，生產(chǎn)每立方米輕質(zhì)保溫材料的成本可以節(jié)約22元。實(shí)施例四與實(shí)施例一的區(qū)別在于，本例所述本發(fā)明含有脫硫石油焦灰渣摻合料的發(fā)泡水泥中，各組分及其質(zhì)量百分比含量如下 (1)42. 5級硫鋁酸鹽水泥90% ；(2)脫硫石油焦灰渣摻合料10%，具體是細(xì)度為160目的脫硫石油焦渣粉；下面以制作水泥發(fā)泡保溫板為例，對本例所述本發(fā)明含有脫硫石油焦灰渣摻合料的發(fā)泡水泥的應(yīng)用方法進(jìn)行詳細(xì)說明，生產(chǎn)中加入雙氧水溶液作為化學(xué)發(fā)泡劑，加入硬脂酸鈣作為穩(wěn)泡劑，包括如下步驟(a)根據(jù)配方將硫鋁酸鹽水泥、脫硫石油焦灰渣摻合料以及硬脂酸鈣一起混合并攪拌均勻，其中，硬脂酸鈣的用量按本發(fā)明含有脫硫石油焦灰渣摻合料的發(fā)泡水泥總質(zhì)量的0. 6%計(jì)算；(b )按水料比0. 65加入水，水溫30 V，攪拌2分鐘，將漿料攪拌均勻；(c)加入濃度為27. 5%的雙氧水溶液，用量按本發(fā)明含有脫硫石油焦灰渣摻合料的發(fā)泡水泥總質(zhì)量的5. 5%計(jì)算，低速攪拌半分鐘；(d)將漿料倒入模具內(nèi)，靜停發(fā)泡，8小時(shí)后拆模，然后放入切割設(shè)備進(jìn)行切割；
(e)將切割后的保溫板胚用塑料膜包裹養(yǎng)護(hù)，直至養(yǎng)護(hù)周期結(jié)束，得到最終制品。依據(jù)本例所述質(zhì)量配比和制作方法制備的保溫板，密度約為230kg/m3，抗壓強(qiáng)度約為0. 45MPa，導(dǎo)熱系數(shù)約為0. 056W/ (m -k)。本配方最終制得的保溫板與僅用42. 5級硫鋁酸鹽水泥通過相同工藝生產(chǎn)出的保溫板相比，不但能夠解決由于凝結(jié)速度慢引起的坍泡、穿孔、開裂等問題，還能夠提高保溫板的抗壓強(qiáng)度約0. 5MPa。實(shí)施例五與實(shí)施例一的區(qū)別在于，本例所述本發(fā)明含有脫硫石油焦灰渣摻合料的發(fā)泡水泥中，各組分及其質(zhì)量百分比含量如下(1)42. 5級硫鋁酸鹽水泥90% ；
(2)脫硫石油焦灰渣摻合料1%，具體是細(xì)度為160目的脫硫石油焦渣粉；( 3 ) 二級粉煤灰9% ；下面以制作水泥發(fā)泡保溫板為例，對本例所述本發(fā)明含有脫硫石油焦灰渣摻合料的發(fā)泡水泥的應(yīng)用方法進(jìn)行詳細(xì)說明，生產(chǎn)中加入雙氧水溶液作為化學(xué)發(fā)泡劑，加入硬脂酸鈣作為穩(wěn)泡劑，包括如下步驟(a)根據(jù)配方將硫鋁酸鹽水泥、脫硫石油焦灰渣摻合料以及硬脂酸鈣一起混合并攪拌均勻，其中，硬脂酸鈣的用量按本發(fā)明含有脫硫石油焦灰渣摻合料的發(fā)泡水泥總質(zhì)量的0. 6%計(jì)算；(b )按水料比0. 65加入水，水溫30 V，攪拌2分鐘，將漿料攪拌均勻；(c)加入濃度為27. 5%的雙氧水溶液，用量按本發(fā)明含有脫硫石油焦灰渣摻合料的發(fā)泡水泥總質(zhì)量的5. 5%計(jì)算，低速攪拌半分鐘；(d)將漿料倒入模具內(nèi)，靜停發(fā)泡，8小時(shí)后拆模，然后放入切割設(shè)備進(jìn)行切割；(e)將切割后的保溫板胚用塑料膜包裹養(yǎng)護(hù)，直至養(yǎng)護(hù)周期結(jié)束，得到最終制品。依據(jù)本例所述質(zhì)量配比和制作方法制備的保溫板，密度約為220kg/m3，抗壓強(qiáng)度約為0. 42MPa，導(dǎo)熱系數(shù)約為0. 055W/ (m -k)。本配方最終制得的保溫板與僅用42. 5級硫鋁酸鹽水泥通過相同工藝生產(chǎn)出的保溫板相比，能夠解決由于凝結(jié)速度慢引起的坍泡、穿孔、開裂等問題。實(shí)施例六與實(shí)施例一的區(qū)別在于，本例所述本發(fā)明含有脫硫石油焦灰渣摻合料的發(fā)泡水泥中，各組分及其質(zhì)量百分比含量如下(1)42. 5級硫鋁酸鹽水泥60% ；(2)脫硫石油焦灰渣摻合料20%，具體由細(xì)度為200目的脫硫石油焦灰；(3 ) 二級粉煤灰20% ；下面以制作水泥發(fā)泡保溫板為例，對本例所述本發(fā)明含有脫硫石油焦灰渣摻合料的發(fā)泡水泥的應(yīng)用方法進(jìn)行詳細(xì)說明，生產(chǎn)中利用物理發(fā)泡機(jī)制得氣泡，并加入動物蛋白作為穩(wěn)泡劑，包括如下步驟(a)通過機(jī)械設(shè)備將動物蛋白穩(wěn)泡劑制備成泡沫；(b)在按配方調(diào)配的硫鋁酸鹽水泥、脫硫石油焦灰渣摻合料及粉煤灰中加入水，制成漿料，再將泡沫加入到料漿中進(jìn)行混合攪拌；(c)在模具中澆注成型，養(yǎng)護(hù)8小時(shí)后進(jìn)行切割；
(d)將切割后的保溫板胚用塑料膜包裹養(yǎng)護(hù)，直至養(yǎng)護(hù)周期結(jié)束，得到最終制品。依據(jù)本例所述質(zhì)量配比和制作方法制備的保溫板，密度約為250kg/m3，導(dǎo)熱系數(shù)約為0. 06W/ (m k)。按硫鋁酸鹽水泥70%和粉煤灰30%配比制成的發(fā)泡水泥，在相同工藝參數(shù)條件下制得的保溫板制品，與本發(fā)明制成的保溫板制品在性能上基本相同，但本實(shí)施例的配方除消納了更多固體廢棄物外，每立方米保溫板的造價(jià)還可節(jié)約20元。當(dāng)然基于本發(fā)明的技術(shù)原理，在應(yīng)用時(shí)，也可以利用植物蛋白或硬脂酸鈣作為穩(wěn)泡劑，也能實(shí)現(xiàn)很好的效果。上面給出的實(shí)施例只為了更好的理解本發(fā)明的配方及應(yīng)用方式，并不應(yīng)視為對本發(fā)明的限制，只要基于本發(fā)明的配方及原理，都在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。此外，實(shí)施例中僅以生產(chǎn)保溫板和填充在空心砌塊中作為輕 質(zhì)保溫材料為例，對本發(fā)明含有脫硫石油焦灰渣摻合料的發(fā)泡水泥的配方及用途給予具體說明，除了已提到的上述制品外，本發(fā)明還可以替代現(xiàn)有硫鋁酸鹽水泥制造其他發(fā)泡水泥保溫制品，特此說明。
權(quán)利要求
1.一種含有脫硫石油焦灰渣摻合料的發(fā)泡水泥，其特征在于各組分及質(zhì)量百分比含量為 (1)硫鋁酸鹽水泥30% 90%； (2)脫硫石油焦灰渣摻合料1.09Γ30%，脫硫石油焦灰渣摻合料為脫硫石油焦渣粉或/和脫硫石油焦灰，其中，脫硫石油焦渣粉是石油焦經(jīng)循環(huán)流化床鍋爐脫硫燃燒后產(chǎn)生的脫硫石油焦渣再經(jīng)過磨細(xì)處理制成的粉料，脫硫石油焦灰是石油焦經(jīng)過循環(huán)流化床鍋爐脫硫燃燒過程中收塵設(shè)備收集的飛灰； (3)粉煤灰0 60%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的含有脫硫石油焦灰渣摻合料的發(fā)泡水泥，其特征在于脫硫石油焦渣粉和脫硫石油焦灰的主要礦物成份均為CaSO4和CaO。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的含有脫硫石油焦灰渣摻合料的發(fā)泡水泥，其特征在于脫硫石油焦渣粉和脫硫石油焦灰的細(xì)度均不低于100目。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的含有脫硫石油焦灰渣摻合料的發(fā)泡水泥，其特征在于還包括化學(xué)發(fā)氣劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的含有脫硫石油焦灰渣摻合料的發(fā)泡水泥，其特征在于化學(xué)發(fā)氣劑包括雙氧水溶液、鎂粉、鋅粉或鋁粉。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的含有脫硫石油焦灰渣摻合料的發(fā)泡水泥，其特征在于還包括穩(wěn)泡劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的含有脫硫石油焦灰渣摻合料的發(fā)泡水泥，其特征在于穩(wěn)泡劑包括硬脂酸鈣、動物蛋白或植物蛋白。
全文摘要
本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，具體為一種含有脫硫石油焦灰渣摻合料的發(fā)泡水泥。其特征是各組分及質(zhì)量百分比含量為(1)硫鋁酸鹽水泥30%~90%；(2)脫硫石油焦灰渣摻合料1%~30%，脫硫石油焦灰渣摻合料為脫硫石油焦渣粉或/和脫硫石油焦灰，其中，脫硫石油焦渣粉是石油焦經(jīng)循環(huán)流化床鍋爐(CFB)脫硫燃燒后產(chǎn)生的脫硫石油焦渣再經(jīng)過磨細(xì)處理制成的粉料，脫硫石油焦灰是石油焦經(jīng)過循環(huán)流化床鍋爐(CFB)脫硫燃燒過程中收塵設(shè)備收集的飛灰；(3)粉煤灰0~60%。本發(fā)明通過添加脫硫石油焦灰渣摻合料以及粉煤灰，實(shí)現(xiàn)對工業(yè)廢渣的合理利用，降低了成本，有效地改善水泥的性能，可以替代現(xiàn)有硫鋁酸鹽水泥用于各種發(fā)泡保溫制品的生產(chǎn)，市場應(yīng)用前景十分廣闊。
文檔編號C04B28/06GK102964103SQ20121051056
公開日2013年3月13日 申請日期2012年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月4日
發(fā)明者李秋義, 秦原 申請人:青島理工大學(xué)