利用废瓷砖粉制备的水泥材料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于环境及建筑材料领域，具体涉及利用废瓷砖粉制备的水泥材料。
【背景技术】
[0002] 随着人们生活水平的不断提高，瓷砖在建筑工程和装饰工程中的应用越来越广 泛。瓷砖的利用不但具有增加建筑物美观的效果，且对建筑物构件有保护作用，社会用量 大。据统计，2014年我国瓷砖产量超过100亿平方米，居世界首位。而在瓷砖生产、运输、储 存过程中均会产生大量的废弃瓷砖料，建筑物拆除、改建等工程施工后也会产生瓷砖废弃 物。目前，我国对于废瓷砖处理现状仍不理想，废瓷砖作为垃圾堆放不但占用了大量土地， 且对自然环境造成污染，相关问题的出现已引起社会的重视。
[0003] 水泥是用量最大、使用最广的土木工程材料，广泛应用于城市基础设施建设、海工 工程建设和国防工程建设等领域。我国是水泥生产和消费大国，据国家统计局数据：2014 年我国水泥产量达到24. 8亿吨，居世界首位。水泥大量生产和应用的同时，所带来的资源 和能源消耗，以及环境污染问题已越来越受到国家的重视。《建材工业"十二五"发展规划》 将水泥工业节能减排列为重点工程，并将大宗工业废弃物和建筑废弃物的综合利用作为建 材工业的发展重点。目前，水泥工业协同处置粉煤灰、矿渣等工业固体废弃物应用技术已很 成熟，但在废瓷砖利用方面仍显不足。
【发明内容】
[0004] 发明目的：本发明的目的在于提供利用废瓷砖粉制备的水泥材料，有效降低水泥 熟料用量，减少水泥生产对资源能源的消耗和对环境的污染，并充分利用废瓷砖这种固体 废弃物，符合我国建材工业可持续发展战略要求。
[0005] 技术方案：为了实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案： 利用废瓷砖粉制备的水泥材料，其特征在于：其由以下重量份的原料配制后搅拌混匀 而成：活化废瓷砖粉1〇~60份、生石灰0. 3~4. 8份、水泥熟料35. 2~89. 7份、石膏2. 0~4. 5 份；其中，所述的活化废瓷砖粉由废瓷砖经过预处理、机械活化和热活化后制得，活化废瓷 砖粉的制备方法包括如下步骤： 步骤1)预处理 将废瓷砖用清水清洗后，用鼓风干燥箱处理后得到预处理后的废瓷砖； 步骤2)机械活化 将预处理后的废瓷砖敲碎，用振动磨或行星磨加工后并通过200目筛制得废瓷砖粉； 步骤3)热活化 将制得废瓷砖粉煅烧后得到活化废瓷砖粉。
[0006] 步骤1)中，所述的鼓风干燥箱烘干温度为120~200°C。
[0007] 步骤1)中，所述的鼓风干燥箱烘干时间为4~8h。
[0008] 步骤2)中，所述的振动磨或行星磨加工时间为3~8min。
[0009] 步骤3)中，所述的煅烧温度为700~900°C。
[0010] 步骤3 )中，废瓷砖粉煅烧时间为2~6h。
[0011] 所述的活化废瓷砖粉包括重量百分比的以下组分：Si2O 50~65wt. %，Al2O315~30wt. %，CaO 5~15wt. % 和 Fe2O3 l~3wt. %。
[0012] 所述的石膏为脱硫石膏。
[0013] 所述的水泥熟料、生石灰和脱硫石膏的粉体细度均应满足以下条件：粉体经 80 μ m方孔筛筛余不大于10%。
[0014] 本发明的利用废瓷砖粉制备的水泥材料，所述的水泥材料由活化废瓷砖粉、生石 灰、水泥熟料和脱硫石膏搅拌混匀后制成。
[0015] 有益效果：与现有技术相比，本发明的利用废瓷砖粉制备的水泥材料具有以下有 益效果： (1) 使得废瓷砖这种固体废弃物得到有效利用，避免了废瓷砖垃圾堆放对土地的占用 和对环境的污染；以废瓷砖粉为主要原料，降低了水泥熟料生产对石灰石、粘土等自然资源 的消耗，保护了环境；充分利用废瓷砖粉，有效降低了水泥熟料生产对能源的消耗，减少了 水泥熟料生产过程中粉尘和温室气体的排放，具有积极的社会效益和环境效益；充分利用 了脱硫石膏这种工业废渣，不但解决了脱硫石膏对环境的污染问题，且为脱硫石膏的高值 化利用提供新途径； (2) 具有废瓷砖粉掺量大的特点，大幅降低了水泥生产过程中熟料的使用量，节约了水 泥生产成本；且制备工艺简单、稳定性高，对加工设备的要求低，便于操作； (3) 制备的水泥材料性能稳定，水泥质量能得以保证。
【具体实施方式】
[0016] 以下通过具体实施例说明本发明，但本发明并不仅仅限定于这些实施例。
[0017] 利用废瓷砖粉制备的水泥材料，由以下重量份的原料配制后搅拌混匀而成：活化 废瓷砖粉10~60份、生石灰0. 3~4. 8份、水泥熟料35. 2~89. 7份、石膏2. 0~4. 5份；其中活 化废瓷砖粉由废瓷砖经过预处理、机械活化和热活化后制得，活化废瓷砖粉的制备方法包 括如下步骤： 步骤1)预处理 将废瓷砖用清水清洗后，用鼓风干燥箱经120~200°C烘4~8h，得到预处理后的废瓷砖； 步骤2)机械活化 将预处理后的废瓷砖敲碎，用振动磨或行星磨加工3~8min后并通过200目筛制得废瓷 砖粉； 步骤3)热活化 将制得的废瓷砖粉经700~900°C煅烧2~6h。
[0018] 利用废瓷砖粉制备的水泥材料，活化废瓷砖粉由废瓷砖加工后制得，粉体细度大 于200目。
[0019] 活化废瓷砖粉包括重量百分比的以下组分：Si20 50~65wt.%，Al2O3 15~30wt.%， CaO 5~15wt. % 和 Fe2O3 l~3wt. %。
[0020] 石膏为脱硫石膏。水泥熟料、生石灰和脱硫石膏的粉体细度均应满足以下条件：粉 体经80 μ m方孔筛筛余不大于10%。
[0021] 实施例1 一种利用废瓷砖粉制备的水泥材料，由以下重量份的原料配制而成：活化废瓷砖粉10 份，生石灰0. 3份，水泥熟料89. 7份，脱硫石膏4. 5份。
[0022] 活化废瓷砖粉由废瓷砖经过预处理、机械活化和热活化后制得，活化废瓷砖粉的 制备方法包括如下步骤：步骤1)预处理，将废瓷砖用清水清洗后，用鼓风干燥箱经120°c烘 8h，得到预处理后的废瓷砖；步骤2)机械活化，将预处理后的废瓷砖敲碎，用行星磨加工 Smin后并通过200目筛制得废瓷砖粉；步骤3)热活化，将制得废瓷砖粉经900°C煅烧2h。
[0023] 实施例2 一种利用废瓷砖粉制备的水泥材料，由以下重量份的原料配制而成：活化废瓷砖粉20 份，生石灰1. 2份，水泥熟料78. 8份，脱硫石膏4. 0份。
[0024] 活化废瓷砖粉由废瓷砖经过预处理、机械活化和热活化后制得，活化废瓷砖粉的 制备方法包括如下步骤：步骤1)预处理，将废瓷砖用清水清洗后，用鼓风干燥箱经140°c烘 7h，得