專利名稱：鋇銅水泥煅燒復合礦化劑的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種硅酸鹽水泥生產中的礦化劑，特別涉及一種以鋇為主要組分，銅為微量輔助組分的水泥煅燒復合礦化劑。
背景技術：
目前，水泥制造企多采用傳統的氟硫復合礦化劑，主要組成為螢石和石膏，取得了一定效果。然而，這種礦化劑存在著突出的問題，主要表現為高品位螢石礦藏在我國的儲量低，礦點分布少，因此價格較高，造成水泥制造成本提高；螢石中的氟離子在水泥熟料高溫煅燒條件下揮發(fā)，既造成了大氣層嚴重污染，更由于其強烈的腐蝕作用，加快了窯爐內襯耐火材料與窯系統設備及排氣管道的腐蝕，降低了其使用壽命，增加了設備維修量，影響了正常生產過程；另外，當螢石礦化劑使用不當時，容易造成水泥凝結時間異常，影響水泥質量。
由于水泥強度檢驗方法的變革，使水泥實際測試強度降低，特別是立窯水泥強度約降低了一個等級。因此，提高水泥強度依然是水泥企業(yè)目前迫切需要解決的問題。同時，依靠先進的科學技術，提升傳統產業(yè)產品的產質量與生產技術水平，并達到節(jié)約資源、節(jié)約能源、降低成本與保護環(huán)境的目的，是企業(yè)生存和發(fā)展的根本途徑。
近年來，有的水泥制造企業(yè)采用單一的含鋇組分作為礦化劑，也取得了一定效果，但鋇組分僅具有活化熟料礦物晶格作用，對提高熟料強度有一定作用，但不能使生料易燒性得到改善，對降低燒成溫度、降低能耗沒有明顯作用，也不能提高窯爐臺時產量。鑒于此，通過復合技術，進一步提升單一鋇組分礦化劑的作用效果是十分必要的。

發(fā)明內容本發(fā)明為了克服以上不足，提供了一種以含鋇組分為主，以微量的銅為輔助組分的鋇銅水泥煅燒復合礦化劑，采用該礦化劑生產硅酸鹽水泥，可以改善生料易燒性、提高水泥強度、降低成本、節(jié)約資源與能源并具有降低環(huán)境污染等顯著特點。
本發(fā)明通過以下技術方案來實現本發(fā)明公開了一種鋇銅水泥煅燒復合礦化劑，是由鋇渣與銅渣為主要原料制成，鋇渣與銅渣的重量百分比為鋇渣50-80％銅渣20-50％。
上述的復合礦化劑，其在水泥生料中摻入的重量百分比為1～4％。
所述的鋇渣為制造碳酸鋇(BaCO3)過程排放的工業(yè)廢渣，要求BaO含量大于25％。所述的銅礦渣為銅冶煉過程產生的工業(yè)廢渣，其中CuO含量大于0.5％，Fe2O3含量大于30％。
本發(fā)明是利用工業(yè)廢渣----鋇渣與銅渣為主要原料，經過科學的處理與優(yōu)化配制，制造低成本鋇銅復合型水泥煅燒礦化劑(又稱熟料活化劑)。該礦化劑可降低水泥熟料煅燒過程中液相出現的溫度，增加液相的數量，改善生料易燒性，加快原料顆粒固相反應速度，縮短熟料燒成時間，因而，可達到降低水泥燒成溫度、節(jié)約能源的目的；同時，熟料燒成時間的縮短，還可以有效提高單機窯爐的臺時產量，提高勞動生產率；與普通氟硫礦化劑的作用機理不同，鋇銅復合礦化劑是利用鋇銅等特殊組分，在熟料高溫反應過程中，固溶到水泥熟料礦物內部，使水泥熟料礦物晶格變形，特別是可以造成水化活性較低的C2S礦物的晶格發(fā)生畸變，提高熟料礦物的水化反應活性，促進水化硬化速度，達到縮短水泥凝結時間、提高早期強度、全面改善水泥質量的目的。另外，鋇銅復合礦化劑還兼有助熔與礦化作用，可以大量減少或取代目前使用的熟料煅燒礦化劑(主要是高品位石膏與螢石)，因而可以節(jié)約高品位螢石和石膏資源，減輕螢石礦化劑中的氟離子造成的環(huán)境污染與設備腐蝕。再者，該復合型礦化劑主要由工業(yè)廢渣與工業(yè)副產品加工制成，既消除了廢渣污染，改善了生態(tài)環(huán)境，節(jié)約了堆存用地，也可實現廢棄物的資源化，變廢為寶。同時，與單一鋇組分礦化劑的作用機理也不同，鋇組分礦化劑不能改善水泥生料易燒性，熟料煅燒仍需要較高的燒成溫度，不能節(jié)約能源，而且，窯爐臺時產量的提高也受到限制。而與銅礦渣復合后，既保持了鋇組分活化熟料礦物，提高熟料強度的作用，而且其中微量的銅組分可以降低液相出現的溫度，同時銅礦渣中還含有一定量的含鐵低熔點礦物，既有利于降低液相出現的溫度，也可增液相量，因而使生料易燒性得到了明顯改善，進而可以降低燒成溫度，節(jié)約能源，又能夠改善熟料質量，并顯著提高窯爐臺時產量。另外，鋇銅復合礦化劑的價格低廉，可以降低水泥制造成本。因而，本技術的實施，將會產生良好的經濟、社會與環(huán)境效益。
本發(fā)明是將鋇渣與銅渣進行復合，既利用了鋇渣中鋇組分的礦物活化作用和其中所含有的硫組分的礦化作用，又利用了銅渣的低溫共熔特性以及所含有的微量銅組分的礦化作用，將熟料礦物的活化與煅燒過程的礦化作用溶為一體，產生復合效應，因而對熟料煅燒與水泥產質量的提高具有顯著的作用。
本發(fā)明的要點是利用鋇渣與銅渣為原料合成復合礦化劑，并應用于硅酸鹽水泥的生產過程。通過其在水泥熟料煅燒過程中的活化與礦化作用，達到提高水泥強度、加快水泥水化硬化速度、提高窯爐產量、降低水泥成本、節(jié)約能源與資源和減輕環(huán)境污染的目的。
本發(fā)明的有益效果是，礦化劑本身原料易得，成本低廉，無腐蝕無污染，并具有降低水泥燒成溫度、提高水泥強度和窯爐臺時產量等優(yōu)點。
具體實施方式
本發(fā)明將鋇銅復合礦化劑應用于制造硅酸鹽水泥的過程。具體實施例與效果如下。
1.本實施例使用的鋇渣與銅渣化學成分如表1所示。當然，本發(fā)明的鋇渣和銅渣并不局限于以下的化學成分。
表1鋇渣與銅渣化學成分 w％原料Loss SiO2Al2O3Fe2O3CaO MgO SO3BaO CuO鋇渣15.22 18.10 5.77 1.79 4.73 - 15.51 37.75銅渣-2.20 34.48 7.41 40.36 11.83 3.64 -- -- 0.7
2.本實施例使用的水泥生料、熟料化學成分如表2和表3所示。
表2生料化學成分w％
表3熟料化學成分與礦物組成w％
3實施效果使用鋇銅復合礦化劑后窯爐臺時產量平均增加8％，熟料熱耗降低5％。水泥的物理性能見表4。
表4水泥物理性能(PO)
權利要求
1.一種鋇銅水泥煅燒復合礦化劑，其特征在于是由鋇渣與銅渣為主要原料制成，鋇渣與銅渣的重量百分比為鋇渣 50-80％銅渣 20-50％。
2.根據權利要求1所述的復合礦化劑，其特征在于其主要化學成分為BaO 20～30％SO3 8～15％Fe2O3 8～20％SiO2 15～30％CuO 0.1～1％Loss 8～15％CaO+MgO5～15％
3.根據權利要求1或2所述的復合礦化劑，其特征在于其在水泥生料中摻入的重量百分比為1～4％。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種硅酸鹽水泥生產中的礦化劑，特別涉及一種以鋇為主要組分，銅為微量輔助組分的水泥煅燒復合礦化劑。本發(fā)明公開了一種鋇銅水泥煅燒復合礦化劑，是由鋇渣與銅渣為主要原料制成，鋇渣與銅渣的重量百分比為鋇渣50－80％，銅渣20－50％。本發(fā)明的有益效果是，礦化劑本身原料易得，成本低廉，無腐蝕無污染，并具有降低水泥燒成溫度、提高水泥強度和窯爐臺時產量等優(yōu)點。
文檔編號C04B7/42GK1562845SQ20041002379
公開日2005年1月12日 申請日期2004年4月8日 優(yōu)先權日2004年4月8日
發(fā)明者蘆令超, 常鈞, 程新, 劉福田, 葉正茂 申請人:濟南大學