ars from belite-rich clinkers produced from inorganic wastes", Chen等人,Cement & Concrete Composites 33 (2011), 261-266報道了成功使用含有16652 ppm Cu的電鍛污泥作為用于W實驗室規(guī)模生產富貝利 特的0PC(服C)的主要原料。
[0018] 文章 "Reuse of heavy metal-containing sludges in cement production", 化ih 等人,Cement and Concrete Research 35 (2005), 2110-2115也報道了成功使用 含有20000至甚至50000 ppm化的含重金屬的污泥作為用于W實驗室規(guī)模生產OPC的原料。
[0019] Engelsen在日期為2007年6月7 日的 "Eff ect of mineralizers in cement production", SINTEF REPORT No SBF服A07021中描述了使用CuO作為用于OPC生產的礦 化劑。
[0020] 文章 "Utilization of municipal solid waste incineration 円y ash for sulfoaluminate cement clinker production", Wu等人,Waste Management (2011), doi : 10.1016/j .wasman. 2011.04.022報道了使用城市固體廢棄物焚燒飛灰(除若干其它痕 量元素外還含有1122 ppm Cu)用于生產富C4A3$的硫侶酸鹽水泥(CSA)熟料。沒有描述銅的 作用。
[0021] 關于使用銅/帶有銅的物質/材料或玻璃粉/廢棄物或其組合作為礦化劑/烙劑用 于生產硫侶酸巧(貝利特、ternesite、鐵酸鹽)水泥熟料的信息或對熟料礦物學的有利作用 (例如優(yōu)選形成立方的富鐵7日'日1;[1]1;^日、1日111日3;^日的穩(wěn)定等)、烙體形成或熟料成粒行為和 可磨性都沒有提到。
[0022] 本發(fā)明的一個目的是生產硫侶酸巧(貝利特、鐵酸鹽、ternesite)水泥的熟料,其 在1300 下,優(yōu)選含1250 °C的溫度下就已經具有改善的熟料成粒、(一致的)可磨性和 熟料組成。
[0023] 令人驚訝地發(fā)現(xiàn),就減少/避免非期望相(例如巧侶黃長石)并且形成預期的熟料 相而言,含銅材料W及玻璃粉優(yōu)選棚娃酸鹽和/或富堿玻璃顯著地改善了(i)在約1200 °C 的溫度下就已經形成液相,(ii)形成高度反應性的立方C4A3$同質多象變體W及進一步促進 鐵(部分替代A1)在C4A3$晶格內的結合和(i i i)熟料形成。
[0024] 因此上述目的通過用于生產硫侶酸巧(貝利特、鐵酸鹽、ternesite)熟料的方法得 W解決,所述方法包括下列步驟提供生料,其包含至少CaO、Al2〇3、S〇3和如果需要的話 Si化和化2〇3源,-在害內在范圍為1100-1350 DC,優(yōu)選1200-1300°C的溫度下燒結所述生 料W提供熟料,和-冷卻所述熟料,其中在燒結之前或在燒結過程中加入至少一種含銅化合 物和/或玻璃粉。
[0025] 優(yōu)選地所述生料由提供按照氧化物計算下列量的組分的原料制成:Ca0:35-65重 量%,優(yōu)選40-50重量%,最優(yōu)選45-55重量%; Al2〇3:7-45重量%,優(yōu)選10-35重量%,最優(yōu)選15- 25重量%; S03:5-25重量%,優(yōu)選7-20重量%,最優(yōu)選8-15重量%; Si〇2 0-28重量%,優(yōu)選5-25 重量%,最優(yōu)選15-20重量%;化2〇3 0-30重量%,優(yōu)選3-20重量%,最優(yōu)選5-15重量%,其中包括 上文未列出的那些在內的存在的全部組分合計為100%。
[0026] 熟料的冷卻可已知的方式快速或緩慢地發(fā)生。通常應用在空氣中的快速冷 卻。但是已知和對于一些熟料會有利的是在特定的溫度范圍內應用緩慢冷卻。由此,可W增 加期望的相的含量和非期望的相可W轉化為期望的相像例如CsS2$和/或C4A3-xFx$。
[0027] 含銅化合物和/或玻璃粉充當烙劑/礦化劑。它可W加到生料中,例如加到原料中, 由此原料和烙劑/礦化劑一起研磨,或者在原料研磨之后加到在進料部分或在預熱器中的 生料中。通過加入原料中所述烙劑/礦化劑可W與生料一起直接均質化?;蛘撸隼觿?礦 化劑可W在加工過程中例如經由害入口的進料、通過燃燒器的注射(inject)或在直至燒結 區(qū)的任何其它合適的點作為粉末或粉砂加入到砂狀級分中。
[0028] 術語"含銅化合物"是指含有銅金屬、銅離子或化學結合的銅的任何材料。所述含 銅化合物優(yōu)選選自Cu金屬、加0、加2〇、加5、加25、加5〇4、加(:〇3、加(:〇3*加((^)2和加((^)2和 含銅或氧化銅的工業(yè)副產物W及所提及的化合物中的兩種或更多種的混合物。含銅或氧化 銅的工業(yè)(gij)產物是例如爐渣和灰分(例如廢棄物焚燒)、銅合金(例如從鍛金金屬至儘青 銅)、灰貶或礦石(殘渣)。運些可W含有相對高的Cu量或僅少量。優(yōu)選地,運些化合物應當含 有超過500 ppm化,尤其是超過1000 ppm化,最優(yōu)選超過2000 ppm化。
[0029] 在根據本發(fā)明的方法中加入的含銅化合物的量相對于生料的總重量按照Cu計算, 通常為0.1-5重量%,優(yōu)選0.3-3重量%和最優(yōu)選為0.5-2重量%。
[0030] 對于化金屬和具有高的化量的化合物如化0、化2〇、化S、Cu2SXuS化、化C〇3、CuC〇3 · 化(0H)2、化(0H)2和富Cu的工業(yè)(副)產物像例如銅合金,所得的加入的化合物的絕對量為零 點幾至百分之幾。含有低的Cu量的化合物像例如爐渣或灰分的典型的添加范圍為最多50重 量%。
[0031] 所述玻璃粉優(yōu)選為棚娃酸鹽玻璃或富堿玻璃??蒞使用窗玻璃、棚娃酸鹽玻璃和 其它玻璃廢棄物。所述玻璃可由下列組成: -Si〇2 35-85 %,通常為40-80 〇/〇 -CaO 0-30 %,通常為7-20 〇/〇 -Na2〇 0-20 %,通常為4-15 〇/〇 -化〇3 0-20 %,通常為 10-15 〇/〇 -Al2〇3 0.1-10 %,通常為0.5-5 〇/〇 -Κ2〇 0-8 %,通常為0.1-2 〇/〇 -MgO 0-10 %,通常為0.1-5 % -Fe2〇3 0-1 %,通常為0.01-0.2 〇/〇 -S〇3 0-1 %,通常為0.01-0.2 〇/〇 -其它0-5 %,通常為0.1-2 %。
[0032] 所述玻璃粉相對于生料的總重量,W范圍為0.1-5重量%,優(yōu)選1-4重量%和最優(yōu)選 1.5-3重量%的量使用。
[0033] 有利的是當生料中存在另外的一種或更多種微量元素時,優(yōu)選與烙劑/礦化劑一 起加入。運些元素優(yōu)選選自化、Ti、Mn、Ba、Sr、V、化、Co、Ni、P、氣化物、氯化物及其混合物。通 常它們將作為化〇、了1〇2、]?11〇、8曰0、5'0、¥0、00、(:〇0、化0、?2〇5、(:曰。2、〔曰(:12少6(:13及其混合物 加入。所述元素也可例如灰分、爐渣(例如銅或憐爐渣)、合金、紅泥或其它工業(yè)副產物 和殘渣的形式加入。分別按照氧化物或巧鹽計算,相對于生料的總重量,它們可wo. 1-5重 量%,優(yōu)選0.5-3重量%和最優(yōu)選為1-2重量%的量加入。
[0034] 平均粒度范圍為0.01 -10 mm,優(yōu)選0.1-5 mm和最優(yōu)選0.5-2 mm的粗的鐵源/鐵礦 石與烙劑/礦化劑的組合添加導致更進一步改善的烙體形成和成粒行為。所述材料可W預 均質化或單獨加入到生料中。作為一個優(yōu)選的實施方案,在(高溫)加工過程中至少加入所 述粗的鐵源/鐵礦石,例如經由害入口直接進料到害中。
[0035] 本發(fā)明有利于富貝利特和貧貝利特的W及具有