本發(fā)明涉及一種由電石渣制備電石渣水泥的方法。

背景技術(shù)：

電石渣是電石水解后的殘?jiān)?，主要成分是ca(oh)2。我國(guó)累積電石渣量已過(guò)億噸，將其堆放不僅占用了大量土地，并且電石渣漿液中水分滲透進(jìn)入地下水中，造成了土地堿化和水資源污染等問(wèn)題。電石渣經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間堆放風(fēng)干后遇風(fēng)易起揚(yáng)塵，給周?chē)h(huán)境帶來(lái)了極大的威脅。

生產(chǎn)水泥熟料主要由鈣質(zhì)矯正劑、硅質(zhì)矯正劑、鋁質(zhì)矯正劑及鐵質(zhì)矯正劑組成。通常，鈣質(zhì)矯正劑主要為石灰石資源。通過(guò)將上述原料按照配比混合磨細(xì)后進(jìn)入預(yù)分解窯預(yù)熱分解后進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行煅燒得到水泥熟料，后與緩凝劑混合磨細(xì)，即得到水泥產(chǎn)品。采用石灰石為鈣質(zhì)矯正劑存在著分解溫度高，原料需經(jīng)五級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱分解后進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯煅燒生成水泥熟料，工藝能耗高。

因此，需要一種電石渣水泥生產(chǎn)，能夠克服了石灰石為原料帶來(lái)的弊病。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種由電石渣制備電石渣水泥的方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

根據(jù)本發(fā)明，提供一種由電石渣制備電石渣水泥的方法，包括以下步驟：

步驟一：將電石渣在回轉(zhuǎn)窯外部進(jìn)行脫水干燥；

步驟二：將鎳鐵渣、砂巖、粉煤灰和經(jīng)過(guò)步驟一處理的電石渣進(jìn)行混合形成原料；

步驟三：將步驟二中的原料進(jìn)行擠壓、粉磨；

步驟四：利用回轉(zhuǎn)窯和/或分解爐排出的廢氣中的余熱對(duì)原料進(jìn)行預(yù)熱；

步驟五：在回轉(zhuǎn)窯中將預(yù)熱后的混合料進(jìn)行燒成；

步驟六：將燒成后的水泥熟料與緩凝劑配比混合后粉磨得到電石渣水泥產(chǎn)品。

進(jìn)一步地，緩凝劑為天然石膏、脫硫石膏的一種或兩種。

進(jìn)一步地，步驟一中的電石渣的化學(xué)成分重量百分比為：cao65-71wt％，氯離子不高于0.05wt％，鐵硅化合物不高于0.05wt％。優(yōu)選的，cao66.73-69.23wt％，氯離子0.01-0.03wt％，鐵硅化合物0.02-0.04wt％。

進(jìn)一步地，步驟二中的粉煤灰的化學(xué)成分重量百分比為：sio246-50wt％，al2o334-38wt％。優(yōu)選的，sio247.845-48.13wt％，al2o335.28-36.705wt％。

進(jìn)一步地，步驟二中的砂巖的化學(xué)成分重量百分比為sio286-92wt％。優(yōu)選的，sio287.48-89.47wt％。

進(jìn)一步地，步驟二中的鎳鐵渣的化學(xué)成分重量百分比為：sio240-44wt％，fe2o317-21wt％，mgo18-24wt％。優(yōu)選的，sio241.42-42.22wt％，al2o35.67-5.89wt％，fe2o318.69-19.78wt％，mgo20.02-22.92wt％。

進(jìn)一步地，步驟二中鎳鐵渣、砂巖、粉煤灰和經(jīng)過(guò)步驟一處理的電石渣按照以下重量份進(jìn)行混合：鎳鐵渣11.39-12.67重量份、砂巖9.98-10.62重量份、粉煤灰5.87-6.72重量份、電石渣70.67-72.55重量份。

優(yōu)選地，步驟二中鎳鐵渣、砂巖、粉煤灰和經(jīng)過(guò)步驟一處理的電石渣按照以下重量份進(jìn)行混合：鎳鐵渣11.45-12.52重量份、砂巖10.01-10.55重量份、粉煤灰5.95-6.65重量份、電石渣70.80-72.51重量份。

優(yōu)選地，步驟二中鎳鐵渣、砂巖、粉煤灰和經(jīng)過(guò)步驟一處理的電石渣按照以下重量份進(jìn)行混合：鎳鐵渣11.52-12.43重量份、砂巖10.03-10.46重量份、粉煤灰6.01-6.54重量份、電石渣70.95-72.34重量份。

進(jìn)一步地，步驟三中原料粉磨后的粒徑小于80μm以上的顆粒占總質(zhì)量的90％以上。

進(jìn)一步地，緩凝劑的添加量是水泥熟料總質(zhì)量的3-5％。

進(jìn)一步地，步驟五中煅燒溫度為1370℃-1410℃，煅燒時(shí)間為23-33min。

優(yōu)選地，煅燒溫度為1380℃-1400℃，煅燒時(shí)間為25-32min。

優(yōu)選地，煅燒溫度為1385℃-1405℃，煅燒時(shí)間為28-30min。

進(jìn)一步地，步驟一中將電石渣脫水干燥至含水量小于1％。

進(jìn)一步地，鎳鐵渣指的是紅土鎳礦經(jīng)轉(zhuǎn)底爐直接還原后在電爐熔分過(guò)程中渣鐵分離得到的固體廢棄物。

進(jìn)一步地，電石渣水泥為一種以電石渣為主要原料生產(chǎn)得到的硅酸鹽水泥。

本發(fā)明的有益效果是：

1)本發(fā)明的電石渣制備電石渣水泥的方法中將電石渣100％替代石灰石生產(chǎn)電石渣水泥，節(jié)約了石灰石資源的開(kāi)采，降低了溫室氣體的排放。另外，石灰石分解溫度為850攝氏度，而電石渣中ca(oh)2分解溫度僅為580攝氏度。因此，采用電石渣替代石灰石制備電石渣水泥，能夠降低能耗，提高生產(chǎn)效率。

2)將鎳鐵渣應(yīng)用于制備電石渣水泥，提高了鎳鐵渣資源化利用率。

3)由于電石渣中氯離子含量低(小于0.06％)，以電石渣為主要原料使得回轉(zhuǎn)窯尾氣出口結(jié)氯現(xiàn)象較輕，能夠?qū)崿F(xiàn)回轉(zhuǎn)窯連續(xù)生產(chǎn)。

4)由于電石渣中硅鐵含量低，節(jié)約了初始混合料粉磨和水泥熟料粉磨過(guò)程時(shí)間，設(shè)備磨損率較低。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明由電石渣制備電石渣水泥的方法流程圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實(shí)施例1

在本實(shí)施例中，鎳鐵渣、砂巖、粉煤灰和電石渣的化學(xué)成分如表1所示。

如圖1所示，在步驟100中，將電石渣在回轉(zhuǎn)窯外部進(jìn)行脫水，干燥至電石渣含水量小于1％。在步驟200中，將11.39重量份鎳鐵渣、10.19重量份砂巖、5.87重量份粉煤灰和72.55重量份干燥后的電石渣進(jìn)行混合成混合料；在步驟s103中，將混合料擠壓、粉磨，最終使混合料粉磨后的粒徑小于80μm以上的顆粒占總質(zhì)量的90％以上。在步驟s104中，采用干磨干燒工藝進(jìn)行煅燒，干磨干燒工藝預(yù)熱分解過(guò)程采用三級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱分解系統(tǒng)，干磨干燒工藝包括以下步驟：

步驟400中，利用回轉(zhuǎn)窯和/或分解爐排出的廢氣中的余熱對(duì)混合料進(jìn)行預(yù)熱分解，使混合料預(yù)熱及部分ca(oh)2分解；

步驟500中，在回轉(zhuǎn)窯中將預(yù)熱后的混合料進(jìn)行水泥熟料的燒成，在回轉(zhuǎn)窯中ca(oh)2進(jìn)一步分解并發(fā)生固相反應(yīng)，生成水泥熟料中所需的各種礦物；煅燒溫度為1370℃，煅燒時(shí)間為33分鐘；

步驟600中，將燒成后的水泥熟料中加入占總質(zhì)量比例為5％的天然石膏作為緩凝劑，混合后粉磨至適宜細(xì)度。

最終制備得到電石渣水泥產(chǎn)品。

表1鎳鐵渣、砂巖、粉煤灰和電石渣的化學(xué)成分，wt％

實(shí)施例2

在本實(shí)施例中，鎳鐵渣、砂巖、粉煤灰和電石渣的化學(xué)成分如表2所示。

如圖1所示，采用實(shí)施例1的方法制備電石渣水泥，區(qū)別在于：鎳鐵渣、砂巖、粉煤灰、電石渣按照以下重量份數(shù)進(jìn)行混合：鎳鐵渣11.99重量份、砂巖10.62重量份、粉煤灰6.72重量份、電石渣70.67重量份；緩凝劑為脫硫石膏，添加比例為占水泥熟料總質(zhì)量的3％，煅燒溫度為1410℃，煅燒時(shí)間為23分鐘。

表2鎳鐵渣、砂巖、粉煤灰和電石渣的化學(xué)成分，wt％

實(shí)施例3

在本實(shí)施例中，鎳鐵渣、砂巖、粉煤灰和電石渣的化學(xué)成分如表3所示。

如圖1所示，采用實(shí)施例1的方法制備水泥熟料，區(qū)別在于：鎳鐵渣、砂巖、粉煤灰、電石渣按照以下重量份數(shù)進(jìn)行混合：鎳鐵渣12.67重量份、砂巖9.98重量份、粉煤灰6.13重量份、電石渣71.22重量份；緩凝劑為天然石膏和脫硫石膏的混合產(chǎn)物，添加比例為占水泥熟料總質(zhì)量的4％，其中，天然石膏與脫硫石膏的質(zhì)量比為1，煅燒溫度為1390℃，煅燒時(shí)間為29分鐘。

表3鎳鐵渣、砂巖、粉煤灰和電石渣的化學(xué)成分，wt％

比較例

采用本領(lǐng)域常見(jiàn)的方法制備的電石渣水泥，其中緩凝劑為天然石膏，加入量為占水泥熟料的總質(zhì)量比例為3％。

其中本發(fā)明的實(shí)施例中的loi表示燒失量，鐵硅化合物為高溫下形成的不同價(jià)態(tài)的鐵硅化合物，即fexsiy。

實(shí)施例1-3制備的電石渣水泥的相關(guān)理化性能檢測(cè)結(jié)果如表4所示。

表4本發(fā)明制備的電石渣水泥的工藝參數(shù)及檢測(cè)結(jié)果

從表4中可以看出，采用本發(fā)明的方法制備的電石渣水泥與傳統(tǒng)方法制備的電石渣水泥的性能相近，并且在抗壓強(qiáng)度等多方面更優(yōu)于傳統(tǒng)方法制備的電石渣水泥。本發(fā)明采用三級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱分解系統(tǒng)，而傳統(tǒng)水泥制備方法中采用五級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱分解系統(tǒng)，因此本發(fā)明降低了能耗。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用來(lái)限定本發(fā)明的實(shí)施范圍；如果不脫離本發(fā)明的精神和范圍，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍當(dāng)中。