本發(fā)明屬于無機非金屬建筑材料領(lǐng)域,具體涉及一種提高水泥粉體中硅酸三鈣礦物晶體含量的方法。
背景技術(shù):
工業(yè)上高強度硅酸鹽水泥的制造核心問題是提高熟料中的硅酸三鈣含量,現(xiàn)有技術(shù)采用在煅燒過程中使用較高的石灰石飽和系數(shù)煅燒水泥,提高硅酸三鈣的含量,進而提高水泥質(zhì)量。
但是受工藝技術(shù)水平和技術(shù)經(jīng)濟指標的限制,高強度硅酸鹽水泥制造遇到瓶頸,提高熟料中硅酸三鈣含量的空間有限,很難超過70%。例如:在中國實施973計劃中的高強度水泥科研項目過程中,科研人員通過研究合理的煅燒措施提高熟料中的硅酸三鈣含量,用以提高水泥強度,制備高強度水泥,但并未取得預期的理想效果。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對國內(nèi)外現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供一種新研發(fā)思路的提高硅酸鹽水泥熟料中硅酸三鈣的方法。
本發(fā)明所提供硅酸鹽水泥粉體中提高硅酸三鈣的方法是物理方法,根據(jù)硅酸鹽水泥熟料晶體礦物的密度差異,采用密度分離方法達到提高水泥粉體中硅酸三鈣晶體含量的方法。
本發(fā)明的方法包括:
步驟一,將硅酸鹽水泥粉體加入1號重液中,混勻、離心,取離心后的下層樣品,所述1號重液為二碘甲烷與四溴乙烷按照0.53:1的體積比配制所得;
步驟二,在下層樣品中加入2號重液,混勻,離心,取離心后上層樣品為高硅酸三鈣含量的硅酸鹽水泥粉體,所述2號重液為二碘甲烷與四溴乙烷按照2:1的體積比配制所得。
本發(fā)明步驟一和步驟二中的離心速度為5000-10000r/min,離心時間為2-10分鐘。
本發(fā)明所述的硅酸鹽水泥粉體的粒度為45微米篩余小于20%。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
(1)本發(fā)明的分離富集工藝簡單,提高水泥熟料中的硅酸三鈣從煅燒過程中改進,變?yōu)闊珊笪锢矸诌x,不受配料、煅燒等工藝因素干擾;
(2)本發(fā)明的方法分離富集技術(shù)低能耗,綠色環(huán)保。
附圖說明
圖1為水泥粉體物理分離成不同部分的XRD測試結(jié)果,圖中橫坐標為2θ衍射角,縱坐標為晶體結(jié)構(gòu)衍射強度。通過對照衍射線下面的標準晶體衍射數(shù)據(jù)卡,從圖中可以看出,第一條衍射線為硅酸三鈣為主晶相,第二條衍射線對應硅酸二鈣和鐵鋁酸四鈣為主晶相;第三條衍射線對應主晶相為硫酸鈣和鋁酸三鈣;說明,通過物理分離,水泥熟料中的晶體礦物是可以通過密度差異進行富集分離的,大幅度提高水泥中硅酸三鈣晶體含量是完全可行的。其中:21shang表示:2:1的2號重液上層粉體;21xia表示:2:1的2號重液下層粉體;0.531shang表示:0.531:1的1號重液上層粉體;C2S表示:硅酸二鈣;C3S表示:硅酸三鈣;C4AF表示:鐵鋁酸四鈣;C3表示:鋁酸三鈣。
具體實施方式
實施例1:
20克45微米篩余15%的硅酸鹽水泥,加入離心管中,加入100毫升的1#重液,在8000rpm的轉(zhuǎn)速下,離心5分鐘后,倒出重液和上層水泥粉體,如2#重液,在8000rpm的轉(zhuǎn)速下,離心5分鐘后,倒出重液和上層水泥粉體,過濾獲得上層水泥粉體,XRD測試結(jié)果見附圖1,從中可以看出,硅酸三鈣明顯提高,半定量分析硅酸三鈣含量超過wt80%。
實施例2:
20克45微米篩余15%的硅酸鹽水泥,加入的離心管中,加入120毫升1#重液,在10000rpm的轉(zhuǎn)速下,離心8分鐘后,倒出重液和上層水泥粉體,如2#重液,在10000rpm的轉(zhuǎn)速下,離心8分鐘后,倒出重液和上層水泥粉體,過濾獲得上層水泥粉體,XRD測試結(jié)果見附圖1,從中可以看出,硅酸三鈣明顯提高,半定量分析硅酸三鈣含量超過wt83%。
實施例3:
20克45微米篩余19%的硅酸鹽水泥,加入的離心管中,加入110毫升1#重液,在9000rpm的轉(zhuǎn)速下,離心9分鐘后,倒出重液和上層水泥粉體,如2#重液,在9000rpm的轉(zhuǎn)速下,離心9分鐘后,倒出重液和上層水泥粉體,過濾獲得上層水泥粉體,XRD測試結(jié)果見附圖1,從中可以看出,硅酸三鈣明顯提高,半定量分析硅酸三鈣含量超過wt82%。
實施例4:
20克45微米篩余19%的硅酸鹽水泥,加入的離心管中,加入130毫升1#重液,在7000rpm的轉(zhuǎn)速下,離心6分鐘后,倒出重液和上層水泥粉體,如2#重液,在7000rpm的轉(zhuǎn)速下,離心6分鐘后,倒出重液和上層水泥粉體,過濾獲得上層水泥粉體,XRD測試結(jié)果見附圖1,從中可以看出,硅酸三鈣明顯提高,半定量分析硅酸三鈣含量超過wt79%。
實施例5:
20克45微米篩余19%的硅酸鹽水泥,加入的離心管中,加入150毫升1#重液,在6000rpm的轉(zhuǎn)速下,離心10分鐘后,倒出重液和上層水泥粉體,如2#重液,在6000rpm的轉(zhuǎn)速下,離心10分鐘后,倒出重液和上層水泥粉體,過濾獲得上層水泥粉體,XRD測試結(jié)果見附圖1,從中可以看出,硅酸三鈣明顯提高,半定量分析硅酸三鈣含量超過wt75%。
實施例6:
20克45微米篩余15%的硅酸鹽水泥,加入的離心管中,加入140毫升1#重液,在5000rpm的轉(zhuǎn)速下,離心10分鐘后,倒出重液和上層水泥粉體,如2#重液,在5000rpm的轉(zhuǎn)速下,離心10分鐘后,倒出重液和上層水泥粉體,過濾
獲得上層水泥粉體,XRD測試結(jié)果見附圖1,從中可以看出,硅酸三鈣明顯提高,半定量分析硅酸三鈣含量超過wt76%。