一種利用錳鐵渣制備水泥的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及水泥生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種利用錳鐵渣制備水泥的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，大多數(shù)水泥廠利用工業(yè)廢渣主要是以混合材的形式摻入到水泥中，而利 用工業(yè)廢渣代替部分水泥生產(chǎn)原料的卻很少，主要是由于廢渣污染工作環(huán)境、配料復(fù)雜、現(xiàn) 場控制困難、生料成分波動較大、熟料質(zhì)量較差等原因；而有些廠家在利用廢渣時急功近 利，為了降低生產(chǎn)成本使用的廢渣種類多達(dá)三四種，以為這樣就可以降低成本；但實際生產(chǎn) 中確出現(xiàn)不少問題，導(dǎo)致生產(chǎn)難以控制、熟料質(zhì)量差等，最后放棄廢渣的利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種利用錳鐵渣制備水泥的方法，該方法能夠改善生料的 易燒性，加快熟料礦物的形成，提高熟料產(chǎn)量；同時，做到廢渣的有效利用，降低水泥生產(chǎn)成 本。
[0004] 本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)：
[0005] -種利用錳鐵渣制備水泥的方法，包括以下步驟：
[0006] (a)原料破碎：對主要組成為石灰石、錳鐵渣、頁巖、砂巖、鐵礦石的原料進(jìn)行破 碎，分別得到石灰石顆粒、錳鐵渣顆粒、頁巖顆粒、砂巖顆粒、鐵礦石顆粒，原料中，石灰石的 質(zhì)量百分比為60%~80%、錳鐵渣的質(zhì)量百分比為10%~20%、其余為頁巖、砂巖、鐵礦 石；
[0007] (b)原料預(yù)均化：將步驟（a)得到的各種顆粒進(jìn)行分層堆放；
[0008] (c)生料制備：采用切取方式對步驟（b)中堆放的原料顆粒進(jìn)行取料，對原料顆粒 進(jìn)行粉磨，得到生料；
[0009] (d)生料均化：采用空氣攪拌的方式對步驟（C)得到的生料進(jìn)行充分混合；
[0010] (e)預(yù)熱分解：通過預(yù)熱器，對生料進(jìn)行預(yù)熱，并使生料完成部分分解反應(yīng)；
[0011] (f)熟料燒成：完成預(yù)熱和分解之后的生料進(jìn)入到回轉(zhuǎn)窯中，進(jìn)行熟料的燒成；
[0012] (g)熟料粉磨：對燒成后的熟料進(jìn)行降溫冷卻，然后將熟料粉磨至所需的粒度，完 成水泥生產(chǎn)。
[0013] 進(jìn)一步地，作為優(yōu)選方案，所述步驟（b)的具體過程為：通過堆料機將破碎后的原 料按平鋪、上下重疊的方式進(jìn)行堆放，不同的原料位于不同的層，且每一層的厚度均勻，相 鄰兩層的厚度相等。
[0014] 進(jìn)一步地，作為優(yōu)選方案，所述步驟（C)中切取方式的具體操作為：沿著原料平鋪 的方向依次切取料層，每次切取時，從上往下垂直切取所有的料層，直至取完。
[0015] 發(fā)明人通過大量的研究和實踐發(fā)現(xiàn)，通過采用上述方式的原料均化以及切取方式 取料，能夠減少原料的質(zhì)量波動，有利于生產(chǎn)出質(zhì)量更高的熟料，并能夠穩(wěn)定燒成系統(tǒng)的生 廣；另外還能提尚對黏濕物料的適應(yīng)性，為穩(wěn)定生廣和提尚設(shè)備運轉(zhuǎn)率創(chuàng)造條件。
[0016] 進(jìn)一步地，作為優(yōu)選方案，所述步驟（c)中粉磨的具體過程為：
[0017] (cl)原料顆粒通過鎖風(fēng)喂料裝置經(jīng)下料溜子落到磨盤中央，在離心力的作用下， 被甩向磨盤邊緣并受到磨輥的輾壓粉磨，粉碎后的原料顆粒從磨盤的邊緣溢出，被來自噴 嘴高速向上的熱氣流帶起烘干；
[0018] (c2)根據(jù)氣流速度的不同，部分原料顆粒被氣流帶到選粉機內(nèi)，粗粉經(jīng)分離后返 回到磨盤上，重新粉磨；細(xì)粉則隨氣流出磨，在收塵裝置中收集下來，即為生料；
[0019] (C3)沒有被氣流帶起的原料顆粒溢出磨盤后，被外循環(huán)的斗式提升機喂入選粉 機，粗顆粒落回磨盤，再次擠壓粉磨。
[0020] 進(jìn)一步地，作為優(yōu)選方案，所述步驟（e)的具體過程為：
[0021] (el)將均化后的生料喂入預(yù)熱器中，生料在預(yù)熱器中高速上升氣流的沖擊作用 下，向上運動并被分散開；
[0022] (e2)氣流帶動生料進(jìn)入旋風(fēng)筒中，被迫在旋風(fēng)筒筒體與內(nèi)筒之間的環(huán)狀空間內(nèi)做 旋轉(zhuǎn)流動，并且一邊旋轉(zhuǎn)一邊向下運動，由筒體到錐體，一直可以延伸到錐體的端部，然后 轉(zhuǎn)而向上旋轉(zhuǎn)上升，由排氣管排出；
[0023] (e3)經(jīng)過預(yù)熱后的生料進(jìn)入到分解爐中，并在分解爐中完成碳酸鹽分解反應(yīng)。
[0024] 進(jìn)一步地，作為優(yōu)選方案，所述步驟（f)的具體過程為：
[0025] (fl)在回轉(zhuǎn)窯中，碳酸鹽進(jìn)一步地迅速分解并發(fā)生一系列的固相反應(yīng)，生成水泥 熟料中的鋁酸三鈣、鐵鋁酸四鈣、硅酸二鈣；
[0026] (f2)隨著物料溫度升高至1300°C時，鋁酸三鈣、鐵鋁酸四鈣、硅酸二鈣變成液相， 溶解于液相中的硅酸二鈣和氧化鈣進(jìn)行反應(yīng)生成大量硅酸三鈣。
[0027] 進(jìn)一步地，作為優(yōu)選方案，所述步驟（a)中的錳鐵渣由以下步驟得到：
[0028] (al)取高爐冶煉錳鐵合金過程中產(chǎn)生的錳鐵廢渣，然后將其與煤矸石按質(zhì)量比 6 :4進(jìn)行破碎，并均勻混合，得到混合物，錳鐵廢渣和煤矸石的粒度小于或等于2_;
[0029] (a2)將步驟（al)得到的混合物送入沸騰爐中進(jìn)行燃燒處理，沸騰爐的進(jìn)風(fēng)風(fēng)溫 至少300°C，工作溫度至少650°C，得到的灰渣即為所需的錳鐵渣。
[0030] 進(jìn)一步地，作為優(yōu)選方案，所述回轉(zhuǎn)窯的窯頭用煤量占總用煤量的40%，窯尾用煤 量占總用煤量的60%。
[0031] 進(jìn)一步地，作為優(yōu)選方案，所述回轉(zhuǎn)窯的進(jìn)風(fēng)機壓力為5400~5500Pa，回轉(zhuǎn)窯的 窯速為3. 9~4. Or/min。
[0032] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及有益效果：
[0033] (1)本發(fā)明通過在生料中摻入適量的錳鐵渣，顯著改善了生料的易燒性，加快了礦 物的形成，硅酸三鈣在1250至1350°C溫度范圍內(nèi)大量形成，并降低熟料中f-CaO含量。
[0034] (2)本發(fā)明中的錳鐵渣由于含有微量成分MnO和CaF2,通過其作用，降低了高溫液 相粘度，并因此促進(jìn)了硅酸三鈣的形成與析晶及降低熟料形成過程的反應(yīng)活化能，增加了 熟料中硅酸三鈣、鋁酸三鈣和硅酸鹽礦物總量，降低了熟料中C4AF含量。
[0035] (3)本發(fā)明中，錳鐵渣經(jīng)過高溫煅燒排出并及時進(jìn)行水淬工藝后再經(jīng)過沸騰爐處 理，其主要成分為CaO和Si02及其他少量微量元素，它們本身已具有很高的活性，無需進(jìn)行 再次分解，因此，用部分的錳鐵渣代替部分石灰石和砂巖原料后，生料入窯分解率至少可以 提高到95%以上；同時，經(jīng)過高溫煅燒并及時進(jìn)行水淬工藝和無害化處理后的錳鐵渣所含 的K20、Na2OXI、S03等有害成分，在原錳礦企業(yè)生產(chǎn)中已揮發(fā)部分，殘留在錳鐵渣中的都以 玻璃體形態(tài)包裹在CaO和Si02的結(jié)晶體微粒中，再經(jīng)過沸騰爐處理后就很難再揮發(fā)出來； 因此，以部分的錳鐵渣（混合物），代替部分石灰石和砂巖原料后，相應(yīng)就減少了入窯有害 成分，減小預(yù)熱器及分解爐結(jié)皮堵塞的機會，同時提高了回轉(zhuǎn)窯的運轉(zhuǎn)率。
[0036] (4)本發(fā)明采用錳鐵渣作為水泥原料，可以提高原料磨臺時產(chǎn)量，改善生料的易 燒性，提高熟料質(zhì)量，提高入窯分解率，提高回轉(zhuǎn)窯運轉(zhuǎn)率，降低熟料燒成熱耗、水泥綜合電 耗，增加水泥產(chǎn)量，能較大幅度降低水泥的生產(chǎn)成本。
【具體實施方式】
[0037]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0038] 實施例：
[0039]本實施例所述的一種利用錳鐵渣制備水泥的方法，包括以下步驟：
[0040] (a)原料破碎：對主要組成為石灰石、錳鐵渣、頁巖、砂巖、鐵礦石的原料進(jìn)行破 碎，分別得到石灰石顆粒、錳鐵渣顆粒、頁巖顆粒、砂巖顆粒、鐵礦石顆粒，原料中，石灰石的 質(zhì)量百分比為60%~80%、錳鐵渣的質(zhì)量百分比為10%~20%、其余為頁巖、砂巖、鐵礦 石；
[0041] (b)原料預(yù)均化：將步驟（a)得到的各種顆粒進(jìn)行分層堆放；
[0042] (c)生料制備：采用切取方式對步驟（b)中堆放的原料顆粒進(jìn)行取料，對原料顆粒 進(jìn)行粉磨，得到生料；
[0043] (d)生料均化：采用空氣攪拌的方式對步驟（C)得到的生料進(jìn)行充分混合，利用不 同的流化空氣，使庫內(nèi)平行料面發(fā)生大小不同的流化膨脹作用，有的區(qū)域卸料，有的區(qū)域流 化，從而使庫內(nèi)料面產(chǎn)生傾斜，進(jìn)行徑向混合均