專利名稱：一種利用工業(yè)廢渣生產(chǎn)水泥的技術(shù)及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用工業(yè)廢渣生產(chǎn)水泥的技術(shù)及制備方法，特別是涉及一種利用嚴(yán)重污染環(huán)境的工業(yè)廢渣氮渣、電石渣為主料完全替代石灰石生產(chǎn)水泥的制備方法，屬于工業(yè)建材領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
眾所周知，在目前，國內(nèi)外生產(chǎn)水泥的原料為石灰石，其平均化學(xué)成分(％)如下表
LossSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2ONa2OSO3Cl _41. 863. 061. 040. 8251. 630. 950. 060. 060. 200. 007
循環(huán)經(jīng)濟是物質(zhì)循環(huán)流動型經(jīng)濟的簡稱，是以物質(zhì)和能量的梯次使用為特征的，在環(huán)境方面表現(xiàn)為污染物的低排放，甚至零排放。循環(huán)經(jīng)濟可以解釋為是將清潔生產(chǎn)和廢棄物的綜合利用融為一體的經(jīng)濟，它按照自然生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動的規(guī)律重構(gòu)經(jīng)濟系統(tǒng)，使經(jīng)濟系統(tǒng)和諧地納入到自然生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)過程中，建立起一種新形態(tài)的經(jīng)濟， 循環(huán)經(jīng)濟在本質(zhì)上就是一種生態(tài)經(jīng)濟。發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，提高資源總體利用效率，走可持續(xù)發(fā)展道路。積極利用工業(yè)廢渣生產(chǎn)水泥，在水泥生產(chǎn)應(yīng)用的新技術(shù)、新工藝，引導(dǎo)水泥工業(yè)科學(xué)、合理利用和處理廢棄物。 采用先進(jìn)開采技術(shù)，合理開發(fā)利用石灰石資源，提高尾礦資源利用。水泥行業(yè)在循環(huán)經(jīng)濟中具有舉足輕重的作用，既可利用工業(yè)可燃廢棄物制備成混合燃料，又可利用工業(yè)廢渣制備生料及水泥成品。其生產(chǎn)工藝在廢棄物治理中具有獨特的優(yōu)越性。對水泥工業(yè)本身來說，當(dāng)然還有一條最重要的就是采用廢料作為二次燃料以后， 絲毫不影響其水泥和混凝土的物理化學(xué)性能和環(huán)境功效。長期的研究報告證明，回收利用二次燃料的水泥廠，其周圍環(huán)境和居民區(qū)完全達(dá)到零污染水平，所生產(chǎn)的水泥及其制品對環(huán)境沒有任何負(fù)面影響，同時在處理過程中消除了二次污染，實現(xiàn)了工業(yè)廢棄物處理的無害化、資源化和產(chǎn)業(yè)化，無愧于清潔生產(chǎn)、綠色工廠之美稱。經(jīng)檢索、查閱國內(nèi)外有關(guān)資料，尚未見有利用氮渣生產(chǎn)水泥的報道。

發(fā)明內(nèi)容
近十多年，水泥的生產(chǎn)方法均采用以石灰石為主料的干法生產(chǎn)方式。而本發(fā)明一種利用工業(yè)廢渣生產(chǎn)水泥的技術(shù)及制備方法，則采用了與碳酸鈣原料完全不同的一種原
料-氮渣。氮渣，是一種碳酸鋇廠生產(chǎn)碳酸鋇和硫脲時所產(chǎn)生的廢渣，生產(chǎn)碳酸鋇和硫
脲的主要原材料為重晶石、煤、灰氮；其產(chǎn)生廢渣的主要來源于浸取工段產(chǎn)生的鋇渣和硫脲生產(chǎn)工段產(chǎn)生的氮渣。這種廢渣因含有多種有害金屬元素，嚴(yán)重污染環(huán)境。電石渣是化工行業(yè)用乙炔法生產(chǎn)聚氯乙烯樹脂的工業(yè)廢渣，其主要化學(xué)組成是Ca (OH)。用氮渣、電石渣 100%代替石灰質(zhì)原料生產(chǎn)水泥熟料，既充分利用了工業(yè)廢渣，又節(jié)約了不可再生的石灰石資源，而且還大大減少了溫室氣體CO的排放，這是水泥工業(yè)與社會協(xié)調(diào)發(fā)展的重要技術(shù)途徑。 經(jīng)化驗，氮渣的主要化學(xué)成分如下表
SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO6. 942. 050. 8751. 080. 63
更為嚴(yán)重的是，由于這些廢渣長期以來堆積在湘江河邊，已達(dá)近1000萬噸，目前尚無有效方法進(jìn)行處理，對湘江流域的污染日益嚴(yán)重。本發(fā)明提供了以下的技術(shù)解決方案。一種利用工業(yè)廢渣生產(chǎn)水泥的技術(shù)及制備方法，其根本的創(chuàng)造性發(fā)明是完全不使用石灰石作為生產(chǎn)水泥的主料，而是用氮渣、電石渣作為主料取而代之。這是因為，氮渣的氧化鈣含量在52 55%之間。加上與電石渣(氧化鈣含量為62 65%)廢料組伍，這兩種工業(yè)廢渣的氧化鈣含量均高于石灰石的氧化鈣含量，且其它各項化學(xué)成分也完全符合作為生產(chǎn)水泥主料的標(biāo)準(zhǔn)與要求。同時，氮渣本身發(fā)熱值較高，達(dá)到了 900 1100大卡，采用氮渣和電石渣作為生產(chǎn)水泥的主料，不僅可以變廢為寶，還可以節(jié)約大量的煤耗，實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。由于氮渣與電石渣同時以粉末狀態(tài)存在，因而無需進(jìn)行破碎、粉碎等工序，不僅節(jié)約了相關(guān)的破碎、粉碎機械設(shè)備投入，減少了因使用破碎、粉碎機械設(shè)備而產(chǎn)生的電耗，還大大提高了生料磨的產(chǎn)能。


附圖1是本發(fā)明的生產(chǎn)工藝流程圖。
具體實施例方式本發(fā)明的一種利用工業(yè)廢渣生產(chǎn)水泥的技術(shù)由以下方法制備而得。1、生料漿制備。將工業(yè)廢渣氮渣、電石渣由電子程控計算機系統(tǒng)按照比例進(jìn)行混合，在不經(jīng)過烘干的情況下，與一定比例的鐵粉、粘土、煤攪拌均勻，其含水量保持在35 42%。即為生料漿。2、干生料制備將生料漿用板框壓濾機對生料漿進(jìn)行壓制脫水，當(dāng)生料漿制備成球狀料后，堆置于料場備用。它的優(yōu)點是，各種原材料不需要烘干，不需要收塵系統(tǒng)，既降低了能耗，又減少了對環(huán)境的污染。3、窯內(nèi)固相反應(yīng)按計算機計量配料后的干料輸送至提料口，經(jīng)成球盤均化后輸送入立窯進(jìn)行固相反應(yīng)。它的優(yōu)點是，已經(jīng)高度分解的高溫生料，入窯后迅速升溫，固相反應(yīng)多點發(fā)生，迅速進(jìn)行，形成一個比較集中的“單獨固相反應(yīng)帶”，固相反應(yīng)放熱，更有利于物料進(jìn)一步升溫?zé)Y(jié)。4、窯內(nèi)煅燒入窯生料此時已高度分解，料溫高達(dá)800°C以上，因此窯內(nèi)煅燒需熱量少。入窯二次風(fēng)溫度高，有利于燃料充分燃燒。且水泥窯內(nèi)高溫氣體湍流強烈，有利于氣固兩相的混合、傳熱、傳質(zhì)、分解、化合、擴散。同時，水泥窯可將廢料中的絕大部分重金屬元素固定在熟料中，避免再次擴散之害；水泥窯煅燒窯料也基本上沒有殘渣(灰)，實現(xiàn)了綠色生產(chǎn)。
具體實施例
4
經(jīng)計算，按以下配合比進(jìn)行配料。如下表
權(quán)利要求
1.一種利用工業(yè)廢渣生產(chǎn)水泥的技術(shù)及制備方法，其特征在于是涉及一種利用嚴(yán)重污染環(huán)境的工業(yè)廢渣氮渣、電石渣為主料完全替代石灰石生產(chǎn)水泥的技術(shù)及制備方法。
2.如權(quán)利要求1所述的一種利用工業(yè)廢渣生產(chǎn)水泥的技術(shù)及制備方法，其特征在于， 取工業(yè)廢渣氮渣、電石渣按照65% 25%的比例進(jìn)行混合，在不經(jīng)過烘干的情況下，與一定比例的鐵粉1. 5%、粘土 5%、煤3. 5%攪拌均勻，其含水量保持在35 42%，即為生料漿。
3.如權(quán)利要求1所述的一種利用工業(yè)廢渣生產(chǎn)水泥的技術(shù)及制備方法，其特征在于， 優(yōu)選的配料比(百分比)中的化學(xué)值為，SW2 3.61 7.94，Al2O3 1. 77 3. 05，F(xiàn)e2O3 0. 311 1. 59, Ca044. 907 68. 25, MgO 0. 356 0. 801。
4.如權(quán)利要求1所述的一種利用工業(yè)廢渣生產(chǎn)水泥的技術(shù)及制備方法，其特征在于， 較優(yōu)選的配料比(百分比)的化學(xué)值為，SiA 4.25 7.:34, Al2O3 1. 99 2. 81，F(xiàn)e2O3 0. 61 1. 24，CaO 49. 39 57. 04，MgO 0. 56 0. 77。
5.如權(quán)利要求1所述的一種利用工業(yè)廢渣生產(chǎn)水泥的技術(shù)及制備方法，其特征在于， 更優(yōu)選的配料比(百分比)的化學(xué)值為，SiO2 5. 71 7.09，Al2O3 2. 01 2. 13，F(xiàn)e2O3 0. 76 0. 95, CaO 49. 99 53. 70, MgO 0. 59 0. 67。
6.如權(quán)利要求1所述的一種利用工業(yè)廢渣生產(chǎn)水泥的技術(shù)及制備方法，其特征在于，最佳的配料比(百分比)的化學(xué)值為，SiO2 6.94，Al2O3 2.05，F(xiàn)e2O3 0. 87Ca051. 08 MgO 0. 63。
7.如權(quán)利要求1所述的一種利用工業(yè)廢渣生產(chǎn)水泥的技術(shù)及制備方法，其特征在于， 將生料漿用板框壓濾機對生料漿進(jìn)行壓制脫水，當(dāng)生料漿制備成球狀料后，堆置于料場備用。
8.如權(quán)利要求1所述的一種利用工業(yè)廢渣生產(chǎn)水泥的技術(shù)及制備方法，其特征在于， 窯內(nèi)固相反應(yīng)按計算機計量配料后的干料輸送至提料口，經(jīng)成球盤均化后輸送入立窯進(jìn)行固相反應(yīng)；使已經(jīng)高度分解的高溫生料，入窯后迅速升溫，固相反應(yīng)多點發(fā)生，迅速進(jìn)行， 形成一個比較集中的“單獨固相反應(yīng)帶”。
9.如權(quán)利要求1所述的一種利用工業(yè)廢渣生產(chǎn)水泥的技術(shù)及制備方法，其特征在于， 窯內(nèi)煅燒的生料此時已高度分解，料溫為> 800°C，有利于燃料充分燃燒，也有利于氣固兩相的混合、傳熱、傳質(zhì)、分解、化合、擴散；同時，水泥窯可將廢料中的絕大部分重金屬元素固定在熟料中，避免再次擴散之害；水泥窯煅燒窯料也基本上沒有殘渣(灰)，實現(xiàn)綠色生產(chǎn)。
全文摘要
一種利用工業(yè)廢渣生產(chǎn)水泥的技術(shù)及制備方法，以工業(yè)廢渣氮渣、電石渣為主要生產(chǎn)水泥的主料，完全替代了石灰石生產(chǎn)水泥的傳統(tǒng)方式，既降低了能耗，又減少了生產(chǎn)成本，實現(xiàn)了保護(hù)資源、綠色生產(chǎn)、減少環(huán)境污染。是一種變廢為寶的循環(huán)經(jīng)濟生產(chǎn)方式。
文檔編號C04B7/24GK102329091SQ201110224420
公開日2012年1月25日 申請日期2011年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月10日
發(fā)明者楊貽宏 申請人:衡南縣宏滔廢渣處理廠