一種利用磷渣生產(chǎn)優(yōu)質高摻量磷渣水泥及其生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及水泥生產(chǎn)領域，具體涉及一種利用磷渣生產(chǎn)優(yōu)質高摻量磷渣水泥的方法及其生產(chǎn)方法。具體包括以下步驟：使用頁巖、磷渣、砂巖、石灰石、鐵礦石五組份配料，以砂巖作為硅質較正原材料，經(jīng)粉磨得到生料，再經(jīng)過預熱分解，經(jīng)高溫煅燒冷卻得到磷渣水泥熟料，再與石膏、石灰石、磷渣等分別粉磨后混合制備磷渣水泥。本發(fā)明在熟料煅燒過程中可降低燒成溫度，促使液相提前出現(xiàn)，提高熟料產(chǎn)量，減少CO2的排放，實現(xiàn)節(jié)能減排。
【專利說明】
-種利用磯渣生產(chǎn)優(yōu)質高慘量磯渣水泥及其生產(chǎn)方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明設及水泥生產(chǎn)領域，具體設及一種利用憐渣生產(chǎn)優(yōu)質高滲量憐渣水泥的方 法。
【背景技術】
[0002] 憐渣是一種工業(yè)廢渣，長期堆放不僅浪費大量的±地資源，而且在風、雨作用下， 嚴重污染周邊大氣和±壤。隨著國家對環(huán)保工作的重視，越來越多的企業(yè)開始尋求憐渣的 高效利用途徑。水泥廠一般利用石灰石、頁巖等原料來般燒熟料。不僅浪費大量自然資源， 同時般燒能耗大，生產(chǎn)成本較高。
[0003] 憐渣是生產(chǎn)黃憐時產(chǎn)生的工業(yè)副產(chǎn)品，其主要成分為化0和Si化。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明的目的是針對W上問題，提供一種利用建筑垃圾作為混合材生產(chǎn)水泥的及 其生產(chǎn)方法，降低水泥生產(chǎn)成本，提高水泥磨產(chǎn)量，降低水泥生產(chǎn)能耗，減少建筑垃圾堆放 ±地面積。
[0005] 本發(fā)明技術方案如下：
[0006] -種利用憐渣生產(chǎn)優(yōu)質高滲量憐渣的水泥，所述水泥包括按重量份計的W下配料 組分：
[0007] 熟料 53-68份；
[000引混合材:憐渣24-39份，石灰石3-6份，石膏2-4份，助磨劑0.01-0.04份。
[0009] 優(yōu)選地，生產(chǎn)所述熟料的生料W頁巖、憐渣、砂巖、石灰石、鐵礦石來配料，W砂巖 作為娃質矯正原料調節(jié)生料中的Si化。
[0010] 進一步優(yōu)選地，所述生料包含重量比3%~5%的憐渣，所述熟料石灰飽和系數(shù)(熟 料中二氧化娃被氧化巧飽和成娃酸Ξ巧的程度KH)為0.92~0.96;娃率(水泥熟料娃酸鹽礦 物與溶劑礦物的比例SM)為2.5~2.7;侶酸Ξ巧(C3A)含量7%~8%，游離氧化巧(f-Cao)含 量 <1.5%，立升重〉1250g/L。
[0011] 優(yōu)選地，所述助磨劑為Ξ乙醇胺和Ξ異丙醇胺按1:1比例混合。
[0012] 優(yōu)選地，所述石膏采用天然二水石膏，用W改善水泥的凝結時間。
[0013] 進一步優(yōu)選地，所述憐渣包括按重量份計的W下組分：
[0014] Ca043-45份，Si〇238-39份，P2〇s2-3份，MgO 2-3份，Κ2〇 1-2份，胞2〇1-2份。
[0015] 生產(chǎn)所述的水泥的方法，其特征在于，所述方法包括W下步驟：
[0016] 1)熟料制作:將原料進行均化，配料粉磨后得到生料，在生料庫中實現(xiàn)生料均化， 將均化好的生料進行預熱分解，然后在水泥回轉害中般燒20-30分鐘，般燒溫度控制在 1300-1400°C，得到部分烙融的物料;經(jīng)過冷卻機快速冷卻至60-100°C，得到熟料，熟料般燒 過程應該嚴格控制般燒溫度和般燒時間，防止過燒或者欠燒影響熟料質量；
[0017] 原料的均化主要是在原料堆場實現(xiàn)的，原料按一定的方式在堆場上多層堆鋪，形 成上下重疊的人字形料層、具有一定長寬比的料堆;而取料機則按垂直于料堆的縱向，實行 對成分各異的料層的同時切取，完成"平鋪直取"，實現(xiàn)各層物料的混合，從而達到均化目 的；
[0018] 生料均化主要是采用空氣攬拌及重力作用下產(chǎn)生"漏斗效應"，使生料粉向下落降 時切割盡量多層料面予W混合，最終實現(xiàn)生料均化；
[0019] 2)熟料經(jīng)過3-4天堆放冷卻，得到冷卻后的熟料，自然冷卻階段確保熟料冷卻至室 溫，同時實現(xiàn)熟料的均化；
[0020] 3)將冷卻后的憐渣水泥熟料與石灰石、憐渣、石膏分別粉磨至一定比表面積后混 合，采用單獨粉磨工藝相較先混合后粉磨，可顯著改善憐渣水泥的物理化學性能，縮短凝結 時間，提高3d和28d強度；
[0021] 完成水泥的制作。
[0022] 優(yōu)選地，所述步驟1)的預熱分解可通過5級預分解害系統(tǒng)進行操作，適當放低分解 爐溫度，分解爐出口溫度W入害分解率在88%-92%為控制依據(jù)，溫度控制在870°C W下;合 格熟料采用專庫儲存，有堆棚的優(yōu)先使用堆棚。
[0023] 優(yōu)選地，所述步驟3)控制sown篩的篩上物《18%，防止水泥顆粒較大而阻礙水泥 體系水化進程;所述的粉磨過程在立磨中進行，降低生產(chǎn)電耗。
[0024] 本發(fā)明具有W下有益效果：
[0025] 1、憐渣屬于工業(yè)廢棄物，提高其在水泥工業(yè)中的應用不僅可消耗大量工業(yè)廢渣， 減少廢渣的堆放，同時保護礦山資源，有利于環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展；
[0026] 2、憐渣中含有少量P2化、F等微量元素，可與煤粉中的硫在熟料般燒過程中形成復 合礦化劑，進而降低燒成溫度、促使液相提前出現(xiàn)，提高熟料產(chǎn)量；
[0027] 3、憐渣本身是高溫般燒渣，其中有43%的化0直接存在，憐渣按生料3.5%配比，可 降低石灰石用量3%，因每噸石灰石需用煤75.5公斤，全年可節(jié)約用煤6000多噸，最終降低 熟料燒成能耗，減少C0油巧義，實現(xiàn)節(jié)能減排；
[0028] 4、由于憐渣中含有胞、加、211、(：〇等微量元素，運些過渡金屬離子可^固溶于〔35、 C2S等礦物中，使礦物晶格產(chǎn)生缺陷，從而提高礦物的水化活性，提高熟料強度，降低熟料滲 量，節(jié)約生產(chǎn)成本；
[0029] 5、經(jīng)濟效益顯著，每噸憐渣水泥相對于生產(chǎn)普通水泥節(jié)約成本約11.4元；
[0030] 6、本發(fā)明不僅將憐渣作為混合材制作水泥，同時在水泥熟料制作過程中也加入憐 渣，大大提高了憐渣的利用率，并通過不同階段添加憐渣，改善水泥性質；
[0031 ] 7、利用憐渣生產(chǎn)優(yōu)質高滲量憐渣水泥，在生料中引入憐渣可降低燒成溫度，促使 液相提前出現(xiàn)，提高熟料產(chǎn)量，同時W憐渣作混合材滲入水泥體系中，采用先粉磨再混合的 制備工藝，改善水泥物理化學性能，生產(chǎn)的水泥各項指標均滿足PC32.5水泥的國家標準，在 大量工程中使用后得到一致好評。
【具體實施方式】
[0032] 下面結合實施例來進一步說明本發(fā)明，但本發(fā)明要求保護的范圍并不局限于實施 例表述的范圍。
[0033] 實施例1
[0034] 利用憐渣生產(chǎn)優(yōu)質高滲量憐渣水泥具體操作如下：
[0035] 進廠原燃材料盡可能穩(wěn)定，主要原材料盡可能使用單一礦點，使用頁巖、憐渣、砂 巖、石灰石、鐵礦石五組份配料，W砂巖作為娃質矯正原料調節(jié)生料中的Si化。按各原材料 化學成分做好配料方案，按配料方案比例分別入生料磨粉磨，最后混合。其中實施中原料的 化學成分見表1:
[0036] 表1原料的化學成分
[0037] _
[0038] 其中實施中配料方案見表2:
[0039] 表2實施中配料方案
[0040]
[0041 ]熟料控制范圍為：熟料中二氧化娃被氧化巧飽和成娃酸Ξ巧的程度:KH: 0.94± 0.02;水泥熟料娃酸鹽礦物與溶劑礦物的比例：SM: 2.60 ±0.1;水泥熟料中侶酸Ξ巧含量： C3A:8%-9%f-Cao<1.5立升重〉1250g/l;實施前后，利用憐渣配料前后熟料物理性能分析 結果對比表3:
[0042] 表3利用憐渣配料前后熟料物理性能分析結果
[0043]
[0044] 由表3可知，憐渣中含有少量P2化、F等微量元素，可與煤粉中的硫在熟料般燒過程 中形成復合礦化劑，進而降低燒成溫度、促使液相提前出現(xiàn)，提高熟料產(chǎn)量。由于憐渣中含 有MnXu、Zn、Co等微量元素，運些過渡金屬離子可W固溶于C3SX2S等礦物中，使礦物晶格產(chǎn) 生缺陷，從而提高礦物的水化活性，提高熟料強度。
[0045] 利用般燒后冷卻的熟料，配合憐渣、石灰石、石膏制備憐渣水泥，不同粉磨工藝制 備的水泥性能比較見表4:
[0046] 表4不同粉磨工藝制備的水泥性能比較
[0047]
[004引
[0049]由表4可知，對于配合比相同的水泥，采用單獨粉磨憐渣的工藝能顯著改善憐渣水 泥的物理性能，縮短初終凝時間，提高3d和28d強度。
[(K)加]實際操作中：
[0051 ] 1)適當放低分解爐溫度，分解爐出口溫度W入害分解率在88-92%為控制依據(jù)，溫 度控制在870°C W下，適度多用頭煤，保證熟料f-化0小于1.1;
[0052] 2)在生料調配站加設一個砂巖配料倉，精確計量砂巖的用量，調整生料中的Si化 含量，為生料成份的穩(wěn)定提供保障；
[0053] 3)在粉磨工藝的選擇上，采用憐渣單獨粉磨，然后與其他原材料混合制備憐渣水 泥，改善憐渣水泥的物理力學性能；
[0054] 4)操作中適當加大害內通風，增加頭煤使用比例，保證害況穩(wěn)定和熟料不出黃屯、 料。
[0055] 水泥經(jīng)過3-4天堆放冷卻，石膏采用天然二水石膏。
[0化6] 水泥控制項目：比面積：345±15m^kg，S〇3:1.5±0.2。
[0化7] 不同粉磨工藝下憐渣水泥的物理檢驗結果見表5:
[0化引表5不同粉磨工藝下憐渣水泥的物理檢驗結果
[0化9]
[0060] 由表5結果可知隨著水泥配合比中憐渣滲量的提高，憐渣水泥的凝結時間延長， 強度呈現(xiàn)下降趨勢，而單獨粉磨憐渣時，水泥的凝結時間和強度有明顯改善。
[0061] 實施例2
[0062] -種利用憐渣生產(chǎn)優(yōu)質高滲量憐渣的水泥，所述水泥包括按重量份計的W下配料 組分：
[0063] 熟料55份；
[0064] 混合材:憐渣26份，石灰石5份，石膏2份，助磨劑0.01份。
[0065] 生產(chǎn)所述熟料的生料W頁巖、憐渣、砂巖、石灰石、鐵礦石來配料，W砂巖作為娃質 矯正原料調節(jié)生料中的Si化。
[0066] 所述生料包含重量比3 %的憐渣，所述熟料石灰飽和系數(shù)為0.92;娃率為2.5;侶酸 S巧含量8%，游離氧化巧含量<1.5%，立升重〉1250g/L。
[0067] 所述助磨劑為Ξ乙醇胺和Ξ異丙醇胺Wl:l的重量比混合。
[0068] 所述石膏采用天然二水石膏。
[0069] 所述憐渣包括按重量份計的W下組分：
[0070] Ca043份，Si〇238份，P2〇s2份，MgO 2份，Κ2〇 1 份，化2〇1 份。
[0071] 實施例3
[0072] -種利用憐渣生產(chǎn)優(yōu)質高滲量憐渣的水泥，所述水泥包括按重量份計的W下配料 組分：
[0073] 熟料68份；
[0074] 混合材:憐渣39份，石灰石6份，石膏4份，助磨劑0.04份。
[0075] 生產(chǎn)所述熟料的生料W頁巖、憐渣、砂巖、石灰石、鐵礦石來配料，W砂巖作為娃質 矯正原料調節(jié)生料中的Si化。
[0076] 所述生料包含重量比5 %的憐渣，所述熟料石灰飽和系數(shù)為0.96;娃率為2.7;侶酸 Ξ巧含量9%，游離氧化巧含量<1.5%，立升重〉1250g/L。
[0077] 所述助磨劑為Ξ乙醇胺和Ξ異丙醇胺Wl:l的重量比混合。
[0078] 所述石膏采用天然二水石膏。
[0079] 所述憐渣包括按重量份計的W下組分：
[0080] Ca045份，Si〇29份，P2〇s3份，MgO 3份，Κ2〇 2份，Na 2〇2份。
[0081 ] 實施例4
[0082] -種利用憐渣生產(chǎn)優(yōu)質高滲量憐渣的水泥，所述水泥包括按重量份計的W下配料 組分：
[0083] 熟料 53-68份；
[0084] 混合材:憐渣35份，石灰石4份，石膏3份，助磨劑0.03份。
[0085] 生產(chǎn)所述熟料的生料W頁巖、憐渣、砂巖、石灰石、鐵礦石來配料，W砂巖作為娃質 矯正原料調節(jié)生料中的Si化。
[0086] 所述生料包含重量比4 %的憐渣，所述熟料石灰飽和系數(shù)為0.94;娃率為2.6;侶酸 S巧含量8.5%，游離氧化巧含量<1.5%，立升重〉1250g/L。
[0087] 所述助磨劑為Ξ乙醇胺和Ξ異丙醇胺Wl:l的重量比混合。
[0088] 所述石膏采用天然二水石膏。
[0089] 所述憐渣包括按重量份計的W下組分：
[0090] Ca044份，Si〇238份，P2〇s2.5份，Mg02.5份，Κ2〇 1.5份，Na 2〇1.5份。
[0091] 實施例5
[0092] 生產(chǎn)所述的水泥的方法，其特征在于，所述方法包括W下步驟：
[0093] 1)熟料制作:將原料進行均化，配料粉磨后得到生料，在生料庫中實現(xiàn)生料均化， 將均化好的生料進行預熱分解，然后在水泥回轉害中般燒20-30分鐘，般燒溫度控制在 1300-1400°C，得到部分烙融的物料;經(jīng)過冷卻機快速冷卻至60-100°C，得到熟料，熟料般燒 過程應該嚴格控制般燒溫度和般燒時間，防止過燒或者欠燒影響熟料質量；
[0094] 2)熟料經(jīng)過3-4天堆放冷卻，得到冷卻后的熟料；
[00M] 3)將冷卻后的憐渣水泥熟料與石灰石、憐渣、石膏分別粉磨至一定比表面積后混 合；
[0096] 完成水泥的制作。
[0097] 所述步驟1)的預熱分解可通過5級預分解害系統(tǒng)進行操作，適當放低分解爐溫度， 分解爐出口溫度W入害分解率在88%-92%為控制依據(jù)，溫度控制在870°C W下;合格熟料 采用專庫儲存，有堆棚的優(yōu)先使用堆棚。
[0098] 所述步驟3)控制80μπι篩的篩上物《18% ;所述的粉磨過程在立磨中進行。
[0099] 實施例6
[0100] 生產(chǎn)所述的水泥的方法，其特征在于，所述方法包括W下步驟：
[0101] 1)熟料制作:將原料進行均化，配料粉磨后得到生料，在生料庫中實現(xiàn)生料均化， 將均化好的生料進行預熱分解，然后在水泥回轉害中般燒25分鐘，般燒溫度控制在135(TC， 得到部分烙融的物料;經(jīng)過冷卻機快速冷卻至80°C，得到熟料，熟料般燒過程應該嚴格控制 般燒溫度和般燒時間，防止過燒或者欠燒影響熟料質量；
[0102] 2)熟料經(jīng)過3堆放冷卻，得到冷卻后的熟料；
[0103] 3)將冷卻后的憐渣水泥熟料與石灰石、憐渣、石膏分別粉磨至一定比表面積后混 合；
[0104] 完成水泥的制作。
[0105] 所述步驟1)的預熱分解可通過5級預分解害系統(tǒng)進行操作，適當放低分解爐溫度， 分解爐出口溫度W入害分解率在90%為控制依據(jù)，溫度控制在870°C W下;合格熟料采用專 庫儲存，有堆棚的優(yōu)先使用堆棚。
[0106] 所述步驟3)控制80μπι篩的篩上物《18% ;所述的粉磨過程在立磨中進行。
[0107] 上述的實施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選技術方案，而不應視為對于本發(fā)明的限制，本申 請中的實施例及實施例中的特征在不沖突的情況下，可W相互任意組合。本發(fā)明的保護范 圍應W權利要求記載的技術方案，包括權利要求記載的技術方案中技術特征的等同替換方 案為保護范圍。即在此范圍內的等同替換改進，也在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種利用磷渣生產(chǎn)優(yōu)質高摻量磷渣的水泥，其特征在于:所述水泥包括按重量份計 的以下配料組分： 熟料53-68份； 混合材:磷渣24-39份，石灰石3-6份，石膏2-4份，助磨劑0.01-0.04份。2. 根據(jù)權利要求1所述的水泥，其特征在于：生產(chǎn)所述熟料的生料以頁巖、磷渣、砂巖、 石灰石、鐵礦石來配料，以砂巖作為硅質矯正原料調節(jié)生料中的Si〇2。3. 根據(jù)權利要求2所述的水泥，其特征在于:所述生料包含重量比3%~5%的磷渣，所述熟 料石灰飽和系數(shù)為0.92~0.96 ;硅率為2.5~2.7 ;鋁酸三鈣含量8%~9%，游離氧化鈣含量〈 1.5%，立升重>125(^/1。4. 根據(jù)權利要求2所述的水泥，其特征在于:所述助磨劑為三乙醇胺和三異丙醇胺以1: 1的重量比混合。5. 根據(jù)權利要求2所述的水泥，其特征在于:所述石膏采用天然二水石膏。6. 根據(jù)權利要求2所述的水泥，其特征在于，所述磷渣包括按重量份計的以下組分： Ca043-45份，Si0238-39份，P2〇52-3份，MgO 2-3份，K20 1-2份，Na201_2份。7. 權利要求2-6任意一項所述的水泥的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述方法包括以下步 驟： 1)熟料制作：將原料進行均化，配料粉磨后得到生料，在生料庫中實現(xiàn)生料均化，將均 化好的生料進行預熱分解，然后在水泥回轉窯中煅燒20-30分鐘，煅燒溫度控制在1300-1400°C，得到部分熔融的物料;經(jīng)過冷卻機快速冷卻至60-100°C，得到熟料； 2 )熟料經(jīng)過3-4天堆放冷卻，得到冷卻后的熟料； 3)將冷卻后的磷渣水泥熟料與石灰石、磷渣、石膏分別粉磨至一定比表面積后混合； 完成水泥的制作。8. 根據(jù)利要求7所述的方法，其特征在于:所述步驟1)的預熱分解可通過5級預分解窯 系統(tǒng)進行操作，適當放低分解爐溫度，分解爐出口溫度以入窯分解率在88-92%為控制依據(jù)， 溫度控制在870°C以下;合格熟料采用專庫儲存，有堆棚的優(yōu)先使用堆棚。9. 根據(jù)利要求7所述的方法，其特征在于:所述步驟3)控制80μπι篩的篩上物<18%;所述 的粉磨過程在立磨中進行。
【文檔編號】C04B7/44GK106082723SQ201610446600
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月20日
【發(fā)明人】鄒興芳, 王銀, 吳振華, 劉生超, 程龍, 楊華, 楊莉榮
【申請人】中國葛洲壩集團水泥有限公司