一种降低水泥水溶性六价铬的掺杂料及其制备方法和应用与流程

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1.本发明涉及水泥材料技术领域，尤其是涉及一种降低水泥水溶性六价铬的掺杂料及其制备方法和应用。

背景技术：

2.在硅酸盐水泥熟料的生产过程中，铬是原材料中不可避免的微量元素之一。水泥窑中的氧化与碱性条件会促使六价铬的形成，六价铬氧化性极强，对人体和环境的危害极大，gb31893
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2015规定水泥中水溶性六价铬的含量不大于10mg/kg。目前，国内水泥工业生产中普遍的降铬方法是添加硫酸亚铁，其成本低、溶解性较好，但具有刺激性、吸入有毒、极易氧化，会在水泥粉磨过程中失去结晶水导致可溶性降低，从而降低了降铬效果。
3.我国炼钢产业每年要产生大量的高钛型高炉渣高温碳化除尘灰和废镁砖块，目前缺少有效的回收利用途径，既造成了巨大的资源浪费，同时也对生态环境产生了严重危害。因此，寻对高钛型高炉渣高温碳化除尘灰与废镁砖块等废弃资源进行二次利用的途径具有重大意义。
4.鉴于此，特提出本发明。

技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种降低水泥水溶性六价铬的掺杂料及其制备方法和应用，该掺杂料能够对高钛型高炉渣高温碳化除尘灰和废镁砖颗粒等废弃资源进行二次利用，降低了还原剂成本，减少了环境负担，不仅能有效降低水泥中水溶性六价铬离子的含量，还具有更好的稳定性和持续的降铬效果。
6.本发明提供一种降低水泥水溶性六价铬的掺杂料，包括高钛型高炉渣高温碳化除尘灰和废镁砖颗粒，高钛型高炉渣高温碳化除尘灰与废镁砖颗粒的质量配比为1：9至9：1，优选为3：7至5：5。
7.在本发明中，高钛型高炉渣高温碳化除尘灰包括如下质量百分比含量的组分：mgo 33-45％，sio
2 23-26％，mno 1.9-2.9％。
8.在本发明中，废镁砖颗粒包括如下质量百分比含量的组分：mgo 40-50％。此外，废镁砖颗粒的粒径为10mm以下。
9.本发明还提供上述掺杂料的制备方法，包括如下步骤：
10.s1：将废镁砖破碎至10mm以下，制得废镁砖颗粒；
11.s2：将高钛型高炉渣高温碳化除尘灰与废镁砖颗粒按质量配比1：9至9：1混合后，用磨机磨至200目通过率为95％以上，制得掺杂料
12.本发明还提供一种降低水泥中水溶性六价铬含量的方法，包括：在水泥料粉磨过程加入上述掺杂料。
13.在上述方法中，掺杂料的掺入量为水泥料重量的1.0-5.0％，优选为3.0-5.0％。
14.此外，水泥料包括如下重量份的组分：熟料84-86份，石膏4-6份和粉煤灰5-10份。
15.本发明的掺杂料能够对高钛型高炉渣高温碳化除尘灰和废镁砖颗粒等废弃资源进行二次利用，降低了水泥降铬还原剂成本，减少了环境负担，不仅能有效降低水泥中水溶性六价铬离子的含量，还具有更好的稳定性和持续的降铬效果。
具体实施方式
16.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
17.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
18.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.实施例1
20.本实施例采用的高钛型高炉渣高温碳化除尘灰(简称为除尘灰)的主要参数指标见表1。
21.表1高钛型高炉渣高温碳化除尘灰的主要参数指标
[0022][0023]
本实施例采用的废镁砖的主要参数指标为：mgo 50％。
[0024]
将废镁砖破碎至10mm以下，制得废镁砖颗粒；将高钛型高炉渣高温碳化除尘灰与废镁砖颗粒按质量配比3：7混合后，用磨机磨至200目通过率为95％以上，制得掺杂料。
[0025]
将熟料85份、石膏5份、粉煤灰7份和上述掺杂料3份混匀制成水泥样品，将水泥样品常温放置1d、30d、90d、180d后，按照gb31893-2015《水泥中水溶性六价铬(vi)的限量及测定方法》测定水泥样品中的水溶性六价铬含量，结果见表3；按照gb12958-1999《水泥胶砂强度检验方法》测定水泥样品的强度，结果见表4。
[0026]
实施例2
[0027]
本实施例采用的高钛型高炉渣高温碳化除尘灰(简称为除尘灰)的主要参数指标见表2。
[0028]
表2高钛型高炉渣高温碳化除尘灰的主要参数指标
[0029]
组分caomnotfesio2tio
2v2
o5al2o3mgo除尘灰(％)4.711.971.4723.901.040.0135.4344.73
[0030]
本实施例采用的废镁砖的主要参数指标为：mgo 40％。
[0031]
将废镁砖破碎至10mm以下，制得废镁砖颗粒；将高钛型高炉渣高温碳化除尘灰与
废镁砖颗粒按质量配比4：6混合后，用磨机磨至200目通过率为95％以上，制得掺杂料。
[0032]
将熟料85份、石膏5份、粉煤灰7份和上述掺杂料3份混匀制成水泥样品，将水泥样品常温放置1d、30d、90d、180d后，按照gb31893-2015《水泥中水溶性六价铬(vi)的限量及测定方法》测定水泥样品中的水溶性六价铬含量，结果见表3；按照gb12958-1999《水泥胶砂强度检验方法》测定水泥样品的强度，结果见表4。
[0033]
实施例3
[0034]
本实施例采用实施例1的高钛型高炉渣高温碳化除尘灰和废镁砖。
[0035]
将废镁砖破碎至10mm以下，制得废镁砖颗粒；将高钛型高炉渣高温碳化除尘灰与废镁砖颗粒按质量配比5：5混合后，用磨机磨至200目通过率为95％以上，制得掺杂料。
[0036]
将熟料85份、石膏5份、粉煤灰5份和上述掺杂料5份混匀制成水泥样品，将水泥样品常温放置1d、30d、90d、180d后，按照gb31893-2015《水泥中水溶性六价铬(vi)的限量及测定方法》测定水泥样品中的水溶性六价铬含量，结果见表3；按照gb12958-1999《水泥胶砂强度检验方法》测定水泥样品的强度，结果见表4。
[0037]
对照例1
[0038]
将熟料85份、石膏5份和粉煤灰10份混匀制成水泥样品，将水泥样品常温放置1d、30d、90d、180d后，按照gb31893-2015《水泥中水溶性六价铬(vi)的限量及测定方法》测定水泥样品中的水溶性六价铬含量，结果见表3；按照gb12958-1999《水泥胶砂强度检验方法》测定水泥样品的强度，结果见表4。
[0039]
对照例2
[0040]
将熟料85份、石膏5份、粉煤灰5份和硫酸亚铁5份混匀制成水泥样品，将水泥样品常温放置1d、30d、90d、180d后，按照gb31893-2015《水泥中水溶性六价铬(vi)的限量及测定方法》测定水泥样品中的水溶性六价铬含量，结果见表3；按照gb12958-1999《水泥胶砂强度检验方法》测定水泥样品的强度，结果见表4。
[0041]
对照例3
[0042]
将实施例1的高钛型高炉渣高温碳化除尘灰用磨机磨至200目通过率为95％以上，制得掺杂料。
[0043]
将熟料85份、石膏5份、粉煤灰5份和上述掺杂料5份混匀制成水泥样品，将水泥样品常温放置1d、30d、90d、180d后，按照gb31893-2015《水泥中水溶性六价铬(vi)的限量及测定方法》测定水泥样品中的水溶性六价铬含量，结果见表3；按照gb12958-1999《水泥胶砂强度检验方法》测定水泥样品的强度，结果见表4。
[0044]
对照例4
[0045]
将实施例1的废镁砖破碎至10mm以下，制得废镁砖颗粒；将废镁砖颗粒用磨机磨至200目通过率为95％以上，制得掺杂料。
[0046]
将熟料85份、石膏5份、粉煤灰5份和上述掺杂料5份混匀制成水泥样品，将水泥样品常温放置1d、30d、90d、180d后，按照gb31893-2015《水泥中水溶性六价铬(vi)的限量及测定方法》测定水泥样品中的水溶性六价铬含量，结果见表3；按照gb12958-1999《水泥胶砂强度检验方法》测定水泥样品的强度，结果见表4。
[0047]
表3水泥样品中的水溶性六价铬含量检测结果
[0048][0049]
表4水泥样品的强度检测结果(强度等级42.5)
[0050][0051][0052]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

技术特征：

1.一种降低水泥水溶性六价铬的掺杂料，其特征在于，包括高钛型高炉渣高温碳化除尘灰和废镁砖颗粒，高钛型高炉渣高温碳化除尘灰与废镁砖颗粒的质量配比为1：9至9：1。2.根据权利要求1所述的掺杂料，其特征在于，高钛型高炉渣高温碳化除尘灰与废镁砖颗粒的质量配比为3：7至5：5。3.根据权利要求1所述的掺杂料，其特征在于，高钛型高炉渣高温碳化除尘灰包括如下质量百分比含量的组分：mgo 33-45％，sio
2 23-26％，mno 1.9-2.9％。4.根据权利要求1所述的掺杂料，其特征在于，废镁砖颗粒包括如下质量百分比含量的组分：mgo 40-50％。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，废镁砖颗粒的粒径为10mm以下。6.权利要求1-5任一所述的掺杂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：s1：将废镁砖破碎至10mm以下，制得废镁砖颗粒；s2：将高钛型高炉渣高温碳化除尘灰与废镁砖颗粒按质量配比1：9至9：1混合后，用磨机磨至200目通过率为95％以上，制得掺杂料。7.一种降低水泥中水溶性六价铬含量的方法，其特征在于，包括：在水泥料粉磨过程加入权利要求1-5任一所述的掺杂料。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，掺杂料的掺入量为水泥料重量的1.0-5.0％。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，掺杂料的掺入量为水泥料重量的3.0-5.0％。10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，水泥料包括如下重量份的组分：熟料84-86份，石膏4-6份和粉煤灰5-10份。

技术总结

本发明提供了一种降低水泥水溶性六价铬的掺杂料及其制备方法和应用。本发明的降低水泥水溶性六价铬的掺杂料包括高钛型高炉渣高温碳化除尘灰和废镁砖颗粒，高钛型高炉渣高温碳化除尘灰与废镁砖颗粒的质量配比为1：9至9：1；在水泥料粉磨过程加入上述掺杂料，可降低水泥中的水溶性六价铬含量。本发明的掺杂料能够对高钛型高炉渣高温碳化除尘灰和废镁砖颗粒等废弃资源进行二次利用，降低了还原剂成本，减少了环境负担，不仅能有效降低水泥中水溶性六价铬离子的含量，还具有更好的稳定性和持续的降铬效果。的降铬效果。