專利名稱：：一種以鉛鋅尾礦和電解錳壓濾渣為主要原料制備水泥熟料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種以鉛鋅尾礦和電解錳壓濾渣為主要原枓制備水泥熟料的力一法。
背景技術(shù)：
：鉛鋅尾礦是鉛鋅選礦r采用浮選法選礦后排出的粉狀或細沙狀廢渣，電解錳壓濾渣是錳礦電解提取后余T的粉狀廢渣，--般鉛鋅選-礦及電解錳企業(yè)把它作為廢物采用尾礦厙法堆放，這1羊不僅需占用大量農(nóng)田作為堆放場地，同時堆放的尾礦壩造成潛在的安全隱患，而il其中的有害溶出物還會污染水源。由于鉛鋅尾礦中主要含有(:aCO;、以及少量Si()2、Fe2()3、Ai2()3和少量Mg0,而電解錳壓濾渣中主要含Si()2、Fe2()、>、Al2()3，以及少量CaO,其組成類似于水泥生料、同時鉛鋅尾f1中含有少量Pb、Zn、(:'u,電解錳壓濾渣含有少-量Mn等多種過渡金屬元素，是很好的礦化劑，對水泥煅燒有著礦化和助:培作用，有利于改善生料易燒性,提高熟料質(zhì)量，但其使用量很少，一般為丄~3%(見楊延宗，張仁榮，水泥，2005，(4),22;權(quán)勝民，云南建材，1999,(3),29等)。另外也有將將鉛鋅尾礦配入生料，代替部分粘土，但其使用量--般不超過生料重量的10%(宣慶慶，朱建平，李東旭，邢鋒，硅酸鹽通報，2007，26(5),929)u在水泥生料中石灰質(zhì)原料約占80%左右，以鉛鋅尾礦代替石灰質(zhì)原料可以達到大量消耗該廢棄物的目的，并極大的降低水泥生產(chǎn)成本。電解錳壓濾渣由于其獨特的組成，適合與上述鉛鋅尾礦相配合，配以適量的鐵質(zhì)或鋁質(zhì)校正原料，可以完全代替粘土或者頁巖等厚料生產(chǎn)水泥，起到大量消耗電解錳壓濾渣，減少土地占用和環(huán)境污染，具有很大的經(jīng)濟效益和社會效益。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種可以在回轉(zhuǎn)窯中在正常燒成溫度，甚至更低溫度F利用鉛鋅尾礦'、電解錳壓濾渣為主要原枓，100%替代石灰質(zhì)、粘土或者頁巖制備水泥熟料的方法。本發(fā)明是基于以下原理完成的鉛鋅尾礦中合比較高的石灰石成分，而Si()2,Al:O;,Fe2()3較少，而電解錳壓濾渣中的Si()2,A!203,Fe2();含量較高，如果用電解錳壓濾渣作為替代菸巖或粘土原料，因其硫酸根含量在19-22%,需先作除硫處理；通過技求處理后其S0;含量可控制在0.8-1.6%,對水泥生產(chǎn)沒有影響。以鉛鋅尾礦與電解錳壓濾渣配合，按照適當?shù)呐浔龋梢赃_到生產(chǎn)水泥所需的備種氧化物含量。另外,由于在鉛鋅尾礦中尚有沒有被完全選出的鉛、鋅，它們主要以琉化物形態(tài)存在，會一定程度上影響配料的準確性，也可能影響水泥燒成過程中硅酸三鈣、硅酸二鈣以及鋁酸三鈣、鐵鋁酸四鈣的形成過程、所以宜對鉛鋅尾礦在通氧氣條陣T、—70(TC進行預(yù)燒，然后按常規(guī)水泥生產(chǎn)過程進行燒成。經(jīng)過預(yù)燒后，鉛鋅轉(zhuǎn)變?yōu)橐匝趸镄螒B(tài)存在，能促使生料在更低的溫度下出現(xiàn)液相，有利于硅酸三每的形成，所"可以起到降低燒成溫度，節(jié)能降耗的目的。本發(fā)明的技術(shù)方案為在本發(fā)明的水泥熟料制備中，其生料組成為(重量百分比)鉛鋅尾礦65-75%、電解錳壓濾渣(或頁巖或粘土)6-18%、煙煤10-18%、鐵質(zhì)或鋁質(zhì)校正原料1,53,5%。熟料中各種氧化物的比例為CaO55°/。67°/。，Si0218~25%,Al2034.56%,Fe20;2~5%;汰選其中所合的氧化物比例為CaO64°Zo~67%，Si022021%,Al2034.56%,Fe20;23%;所燒成的熟料組成為辟酸三鈣45~650/"硅酸二轉(zhuǎn)1018%,鋁酸三鉤6130/。，鐵鉬酸四銬9'i5%,游離氨化鈣小于2.5%。熟料制備過程為首先將電解錳壓濾渣作除硫處理，然后生tt按(重量百分比)鉛鋅尾礦65-75%、電解錳壓濾渣(或頁巖或粘土)6-腦、煙煤10-18%,鐵質(zhì)或鋁質(zhì)校正原料〗，53,5%的比例充分混合均勻，再加K生料總量0.4%的螢石，經(jīng)過粉磨，使得生枓顆粒在180目左右，然后在懸浮預(yù)分解窯中在通氧條件下70(rc進行預(yù)燒20-40分鐘，使得硫化物礦組分充分氣化分解，混合料然后進入回轉(zhuǎn)窯進行燒成反應(yīng)，燒成溫度在1300145(TC,在燒成帶煅燒30分鐘以上，驟冷得到熟料，熟料經(jīng)柃磨至90y。能通過0.08mm方孔河f,比表面積大于300ii/Kg，即可使用。本發(fā)明的優(yōu)點1、原料價廉易得，消耗量大本發(fā)明中100%使用鉛鋅尾礦作為水泥生產(chǎn)的石灰質(zhì)原料，占生枓總重量的70%左右，遠遠高于f又僅使用其作為礦化劑(<3%)或者部分充當粘土質(zhì)原枓的比例(<10%)。纟口果同時100%使用電解錳壓濾漆:作為粘土質(zhì)原料，則生料重量95%以上均為廢棄的尾礦，f以使得已經(jīng)堆放的和生產(chǎn)即時產(chǎn)生的鉛鋅尾礦和電解錳壓濾渣能被大量的消耗。2、可有效降低水泥生產(chǎn)成本由于鉛鋅尾礦含有Pb、Zn元素以外，還含有少量Cu,電解錳壓濾渣含有少量Mn,能有效降te液相產(chǎn)生的溫度，同時促使硅酸三鈣的形成，因此可以在比通常更低的蘊度下(130(TC左右)燒成熟料，減少了燃料消耗。另外，由于鉛鋅尾礦和電解錳壓濾渣都是經(jīng)過研磨，選礦余下的礦渣，其粒度基本已經(jīng)達到水泥生料的粒度要求，而該發(fā)明中鉛鋅尾礦的用量已經(jīng)占生料總重量的65-75%,可以使得生枓粉磨的能耗減少7o8o%。對于鉛鋅選r聯(lián)產(chǎn)鉛鋅尾礦水泥，更能節(jié)省原料運輸費用和購買石灰質(zhì)原料的成本，具有極大的成本優(yōu)勢。如果同時使用電解錳壓濾渣作為粘土質(zhì)原料，則成本優(yōu)勢更為明顯。3、熟料和相應(yīng)水泥的強度高本發(fā)明生產(chǎn)的水泥熟料早期和后期強度都很好，安定性良紓，堿含量低，使用其配制的水泥強度高，各項指標完全符佘最新國f標準。具體實施方案花垣強樺礦業(yè)有限責(zé)任公司采用鉛鋅尾礦、電解錳壓濾渣和--定比例的煙煤為原料，在回轉(zhuǎn)窯中生產(chǎn)水泥，各原料化學(xué)成分典型數(shù)據(jù)如表l所示，生產(chǎn)中各個批次原料成分有所差異，需視成分變動適當改動原料配比，以達到所設(shè)定的各個率值要求(率值見表3,KH為石灰飽和系數(shù)，SM為硅率，iM為鋁率)。將鉛鋅尾礦、電解錳壓濾渣和一定比例的煙煤按照表2配料后，加入生料總量0.樣的螢石粉磨到0.08n皿篩篩余小于亂經(jīng)過預(yù)分解氧化后，進入回轉(zhuǎn)窯中煅燒，所得熟料的游離氧化鈣的含量叮以看出大部分條件下游離氧化鈣含量小于2%，說明熟料已經(jīng)燒成。將燒成的熟枓和2%的二水石膏混合，在球磨機中粉磨到粒度90%小于0.08隱，按照國家標準測定其強度。結(jié)果見表4表1鉛鋅尾礦、電解錳壓濾渣和煙煤灰份的典型成分<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>權(quán)利要求1、一種以鉛鋅尾礦和電解錳壓濾渣為主要原料制備水泥熟料的方法，本發(fā)明的特征在于首先將電解錳壓濾渣作除硫處理，然后生料按(重量百分比)鉛鋅尾礦65-75％、電解錳壓濾渣(或頁巖或粘土)6-18％、煙煤10-18％、鐵質(zhì)或鋁質(zhì)校正原料1.5-3.5％的比例充分混合均勻，再加入生料總量0.4％的螢石，經(jīng)過粉磨，使得生料顆粒在180目左右，然后在懸浮預(yù)分解窯中在通氧條件下700℃進行預(yù)燒20-40分鐘，使得硫化物礦組分充分氧化分解，混合料然后進入回轉(zhuǎn)窯進行燒成反應(yīng)，燒成溫度在1300～1450℃，在燒成帶煅燒30分鐘以上，驟冷得到熟料，熟料經(jīng)粉磨至90％能通過0.08mm方孔篩，比表面積大于300m2/Kg，即可使用。全文摘要一種以鉛鋅尾礦和電解錳壓濾渣為主要原料制備水泥熟料的方法。是將鉛鋅尾礦65-75％、電解錳壓濾渣(或頁巖或粘土)6-18％、煙煤10-11％、鐵質(zhì)或鋁質(zhì)校正原料1.5-3.5％充分混合均勻后，加入生料總量0.4％的螢石，經(jīng)過粉磨后混合料進入回轉(zhuǎn)窯在1300-1450℃進行燒成反應(yīng)，在燒成帶煅燒30分鐘以上，然后驟冷得到熟料。用本發(fā)明的方法制備水泥熟料，原料價廉易得、消耗量大，熟料和相應(yīng)水泥的強度高，可有效降低水泥生產(chǎn)成本。文檔編號C04B7/00GK101638300SQ20091004391公開日2010年2月3日申請日期2009年7月11日優(yōu)先權(quán)日2009年7月11日發(fā)明者宋宏清,石增壽,石朝軍,符秋嫻,麻德立申請人:花垣縣強樺礦業(yè)有限責(zé)任公司