專利名稱：一種采用電解錳渣作為水泥礦化劑生產(chǎn)水泥的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種采用電解錳渣作為水泥礦化劑生產(chǎn)水泥的方法，屬于水泥生產(chǎn)中廢渣利用和節(jié)能技術領域。
背景技術：
電解錳渣是用硫酸溶液處理碳酸錳礦粉、電解生產(chǎn)金屬錳時所排放的工業(yè)廢渣； 其外觀為黑色細小顆粒，含水率為30 40%，沉淀后為板結(jié)塊狀；其礦物成分主要為二水石膏、石英、水化硅酸二鈣等。目前我國的電解錳的年產(chǎn)能力已超過100萬噸，廢渣年排放量超過600萬噸，由于電解錳渣的排放量大，且含有一定量的有害元素，會對環(huán)境造成污染，故對其加以綜合利用，是促進我國循環(huán)經(jīng)濟的大勢所趨?，F(xiàn)有技術中的電解錳渣的化學成份如表1所示表1電解錳渣的化學成份
名稱成分(％)合SiO2Al2O3CaOMgOK2ONa2OFe2O3TiO2MnOSO3loss計錳渣30.625.3810.111 390.930.3110.852.223.0210.2915.5390.65根據(jù)國標GB/T203-2008《用于水泥中的?；郀t礦渣》的規(guī)定，參照礦渣質(zhì)量系數(shù)來計算錳渣質(zhì)量系數(shù)如下(1)錳渣的質(zhì)量系數(shù) K = (Ca0+Mg0+Al203) / (Si02+Mn0+Ti02)= 16. 88/35. 86= 0. 48 < 1. 2(不合格)(2)錳渣的堿性系數(shù) M0 = (CaO+MgO) / (Si02+Al203)=11.5/36= 0.32 <1 為酸性渣從上可見，由于電解錳渣的活性很差，故而電解錳渣的綜合利用對廣大科技工作者來說都是一個難題。電解錳渣的主要成份為硫酸鈣，因而現(xiàn)有技術中大多利用電解錳渣來代替石膏作水泥緩凝劑用，也有利用電解錳渣提煉錳、利用電解錳渣生產(chǎn)肥料或代替粘土直接生產(chǎn)水泥等報道(如中國專利文獻申請?zhí)枮?00610050961. 9、發(fā)明名稱為“利用電解錳渣生產(chǎn)水泥的方法”所公開的技術方案)，但這些利用電解錳渣的方法均是用于替代水泥生產(chǎn)原料中的粘土，即用于作為水泥生產(chǎn)原料的配料，而不能將電解錳渣作水泥礦化劑來使用，即現(xiàn)有技術不能將電解錳渣作為水泥礦化劑來使用，不能降低傳統(tǒng)水泥生產(chǎn)工藝中的水泥生產(chǎn)煅燒溫度和提高水泥中的C3S含量，因此現(xiàn)有的使用電解錳渣來生產(chǎn)水泥的技術還是不夠理
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發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種既能降低水泥生產(chǎn)煅燒溫度、又能提高水泥C3S含量的采用電解錳渣作水泥礦化劑生產(chǎn)水泥的方法，以達到節(jié)能和利廢的目的。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的本發(fā)明的一種采用電解錳渣作水泥礦化劑生產(chǎn)水泥的方法，包括采用現(xiàn)有的水泥生料生產(chǎn)水泥，在將水泥生料作為原料生產(chǎn)水泥時，先將電解錳渣作為水泥礦化劑加入到水泥生料中與水泥生料混合，然后再將混合有電解錳渣和水泥生料的混合料作為原料按照傳統(tǒng)工藝進行水泥生產(chǎn)。在將電解錳渣作為水泥礦化劑加入到水泥生料中與水泥生料混合時，其電解錳渣與水泥生料的重量份配比為在每100份的水泥生料中混合有2 10份的電解錳渣。將混合有電解錳渣和水泥生料的混合料作為原料進行水泥生產(chǎn)時，按傳統(tǒng)水泥生產(chǎn)工藝進行生產(chǎn)，但對混合料的煅燒溫度為1220°C 1300°C。由于采用了上述技術方案，本發(fā)明將通過實驗所得到的適量的電解錳渣量作為水泥礦化劑加入到水泥生料中進行水泥生產(chǎn)時能有效地降低傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝的煅燒溫度和提高產(chǎn)品的C3S含量。下面是采用本發(fā)明與傳統(tǒng)工藝的試驗比較結(jié)果。在進行試驗時，按照水泥物料平衡配料，其所采用的現(xiàn)有水泥生料的化學成份如下表2
名稱成分(％)合計LOSSSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3P2O5F-CaO生料38.7913.022.831.8543.931.210.0362.87相應白生料的KH、n、p值如下根據(jù)白生料化學成份，我們計算水泥各率值如下(1)石灰飽和系數(shù)KH = (CaO總-f—CaO—l· 65Α1203_0· 3Fe203_0· 7S03) /2. 85Si02= (43. 93-1. 65 X 2. 83-0. 35 X 1. 85) 2. 85 X 13. 02= 1. 041(2)硅率 η = SiO2/ (Al203+Fe203)= 13. 02/(2. 83+1. 85)= 278(3)鋁率 ρ = Al203/Fe203= 2. 83/1. 85= 1· 53按上述水泥生料配方進行配料，在上述生料的每100份重量份中分別內(nèi)摻4份、6 份、8份重量份的電解錳渣烘干料，然后在1300°C溫度下在硅鉬爐內(nèi)進行煅燒，將不加電解錳渣的水泥生料在140(TC溫度下煅燒，其試驗結(jié)果如下1、內(nèi)摻電解錳渣作水泥礦化劑的XRD曲線分析
(1)空白生料(即傳統(tǒng)的水泥生料)在1400°C溫度下煅燒的水泥熟料的XRD曲線如

圖1曲線表所示從圖1的XRD曲線分析表明，該溫度下煅燒的水泥熟料C2S達45. 49 %、C3S達 13. 61%,ψ間相礦物 C54MA2S16O90 達 40. 90%。(2)內(nèi)摻4份的電解錳渣在1300°C溫度下煅燒的水泥熟料的XRD曲線如圖2所示從圖2所示的XRD曲線分析表明，內(nèi)摻4份的電解錳渣在1300°C溫度下煅燒的水泥熟料C2S 達 39. 33%、C3S 達 17. 34%、中間相礦物 C54MA2S16O9tl達 43. 3%。C3S含量比 1400°C 溫度下煅燒的水泥熟料的含量還要高，說明內(nèi)摻4份的電解錳渣具有礦化作用。(3)內(nèi)摻6份的電解錳渣在1300°C溫度下煅燒的水泥熟料的XRD曲線如圖3所示從圖3所示的XRD曲線分析表明，內(nèi)摻6份的電解錳渣在1300°C溫度下煅燒的水泥熟料C2S達43. 73%, C3S達25. 94%、中間相礦物C54MA2S16O90達30. 33%。C3S含量比 1400°C溫度下煅燒的水泥熟料的含量還要高，說明隨電解錳渣摻量的增加，C3S含量進一步增加，共融點降低顯著，礦化作用明顯。2、內(nèi)摻電解錳渣水泥礦化劑的膠砂試驗結(jié)果，如表3所示錳渣礦化劑煅燒水泥的物理力學性能表權利要求
1.一種采用電解錳渣作為水泥礦化劑生產(chǎn)水泥的方法，包括采用水泥生料生產(chǎn)水泥， 其特征在于在將水泥生料作為原料生產(chǎn)水泥時，先將電解錳渣作為水泥礦化劑加入到水泥生料中與水泥生料混合，然后再將混合有電解錳渣和水泥生料的混合料作為原料按傳統(tǒng)水泥生產(chǎn)工藝進行生產(chǎn)。
2.根據(jù)權利要求1所述的采用電解錳渣作為水泥礦化劑生產(chǎn)水泥的方法，其特征在于在將電解錳渣作為水泥礦化劑加入到水泥生料中與水泥生料混合時，其電解錳渣與水泥生料的重量份配比為在每100份的水泥生料中混合有2 10份的電解錳渣。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的采用電解錳渣作為水泥礦化劑生產(chǎn)水泥的方法，其特征在于將混合有電解錳渣和水泥生料的混合料作為原料進行水泥生產(chǎn)時，按傳統(tǒng)水泥生產(chǎn)工藝進行生產(chǎn)，但對混合料的煅燒溫度為1220°C 1300°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種采用電解錳渣作為水泥礦化劑生產(chǎn)水泥的方法，包括采用水泥生料生產(chǎn)水泥，在將水泥生料作為原料生產(chǎn)水泥時，先將電解錳渣作為水泥礦化劑加入到水泥生料中與水泥生料混合，然后再將混合有電解錳渣和水泥生料的混合料作為原料進行水泥生產(chǎn)。本發(fā)明可以降低水泥燒成共融點溫度100～110℃，并能有效的增加C3S的含量，其節(jié)能減排效果和提高水泥質(zhì)量的效果很明顯。這對加快循環(huán)經(jīng)濟建設和拓展工業(yè)固體廢棄物錳渣的綜合利用具有重要意義。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明不僅具有能降低水泥生產(chǎn)煅燒溫度、減少能量消耗的優(yōu)點，而且還具有能提高水泥C3S含量和提高水泥抗折、抗壓各齡期強度等優(yōu)點。
文檔編號C04B7/153GK102206052SQ20101013481
公開日2011年10月5日 申請日期2010年3月30日 優(yōu)先權日2010年3月30日
發(fā)明者萬軍, 劉恒波, 葉文號, 朱孜, 王勇, 甘四洋, 髙遇事 申請人:貴州省建筑材料科學研究設計院