CN100586889C

CN100586889C - 立窑利用电石渣配料生产水泥的新工艺

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Publication number: CN100586889C
Application number: CN200610136706A
Authority: CN
Inventors: 尹小林
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-11-17
Filing date: 2006-11-17
Publication date: 2010-02-03
Anticipated expiration: 2026-11-17
Also published as: CN101041561A

Abstract

一种立窑利用电石渣配料生产水泥的新工艺：利用电石渣全部或部分取代水泥生料配料中的石灰石，将经过压滤后的电石渣作为生料原料直接与其它经过粉磨的原料配料混合均匀，制成生料棒或生料球，进入立窑煅烧成熟料。本发明投资少、见效快、能耗低、易于环保达标，而且节煤、节水、节约石灰石资源，减少CO₂排放量，是一项节能、降耗、环保的新技术。

Description

立窑利用电石渣配料生产水泥的新工艺

技术领域：

本发明涉及水泥工业在资源综合利用、节约能源和保护环境方面的新工艺，具体涉及一种立窑利用电石渣配料生产水泥的新工艺，也可用于湿法旋窑改造。

背景技术：

电石渣是煤化工行业用乙炔法生产聚氯乙烯树脂的工业废渣，过去大多数企业将电石渣择地堆存或铺垫路基甚至直接排入江河，不利于环境保护。

我国于上世纪七十年代开始利用电石渣生产水泥熟料，主要采用湿法长窑生产工艺，随后出现了立窑、立波尔窑及五级旋风预热器窑生产工艺，但这些生产工艺的技术经济指标相对落后。

目前主要采用的工艺，有如下几种：

1.带压滤半湿法回转窑生产工艺：将成分基本稳定的电石渣浆直接送入已磨好的其它组分的料浆库中制成混合均匀的生料料浆，通过机械脱水成为含水分34％左右的料饼，送入回转窑煅烧成水泥熟料。回转窑单位容积产量低，企业的规模效益难以实现；其它组分必须加水粉磨成合格的料浆，生产熟料仍需要加水，无形中增加水资源和能源的消耗；熟料烧成热耗一般在6000KJ/Kg左右，虽然热耗高，但电石渣可以替代全部石灰石生产水泥熟料，该生产工艺过去是大多数化工企业的主要选择；随着煤价的上涨，许多湿法回转窑生产厂被迫停产，这是水泥工业不可持续发展的首要影响因素。

2.湿磨干烧生产工艺；将成分基本稳定的电石渣浆直接送入已磨好的其它组分的料浆库中制成混合均匀的生料料浆，通过机械脱水成为含水分34％左右的料饼，再送入破碎烘干机利用窑尾废气余热烘干料饼，烘干后的物料随气流进入窑尾预热器、分解炉、回转窑煅烧成水泥熟料。采用湿磨干烧技术，回转窑单位容积产量较高，熟料烧成热耗为4000KJ/Kg，电石渣在原料中的掺量一般在15％以下，消耗电石渣量有限；同带压滤半湿法回转窑生产工艺一样，没有改变生产熟料仍需要加水的弊端。

3.新型干法生产工艺：采用机械脱水作为湿排电石渣的前置处理设备，并利用窑尾高温废气作为烘干热源，使用烘干能力强的立式磨对含水量较高的配合生料进行烘干粉磨，采取新型干法生产工艺生产水泥熟料，熟料烧成热耗可降至3100～3360KJ/Kg；近来，电石渣掺量占原料总量的比例≥50％。由于电石渣属于高湿含量轻质废渣，烘干处理难度非常大；电石渣中Ca(OH)₂的分解温度约580℃左右，低于CaCO₃的分解温度，在温度较高的旋风筒和分解炉锥部易产生堵塞，不利于连续稳定生产，处理成本较高。

查询国内外相关文献资料，目前最先进的电石渣生产水泥熟料工艺为新型干法生产工艺，虽然熟料烧成热耗低，但烘干及粉磨能耗高，并不利于节约能源，加之投资过大，较难普遍推广实施。迫切需要一种工艺简单、投资较小、技术可靠的新技术新工艺。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是：解决上述现有技术存在的问题，而提供一种工艺简单、投资少、见效快、易于环保达标、节省大量煤耗和能耗、节约水资源和石灰石资源、减少CO₂排放的立窑利用电石渣配料生产水泥的新工艺。

本发明采用的技术方案是：采用电石渣全部或部分取代水泥生料配料中的石灰石，将经过压滤后的电石渣作为生料原料直接与其它经过粉磨的原料配料混合均匀，制成生料棒或生料球，进入立窑煅烧成熟料。

上述技术方案中，经过压滤后的电石渣是指将电石渣浆压滤脱水，一般采用厢式压滤机或其它带气橡胶隔膜板框压滤脱水机等，先将电石渣浆浓缩至水份70～80％后，再用渣浆泵注入压滤机，过滤压力一般为0.8～1.0Mpa，静压脱水后或再通入压缩空气保压，使滤饼水份进一步降低。

上述“将经过压滤后的电石渣作为生料原料直接与其它经过粉磨的原料配料混合均匀”，其特征在于：采用压滤后含水量在20～50％的电石渣作为生料原料直接配料，利用电石渣中的水分作为成型水分，同时省掉大量的烘干和粉磨量。

上述“将经过压滤后的电石渣作为生料原料直接与其它经过粉磨的原料配料混合均匀”，其特征在于：用于混合与均质生料的工艺设备中，采用了既有混合作用又有碾压作用的行星式轮碾混合机或其它碾轮混合机及其它混炼机械，碾散了电石渣中的团粒及可能存在的干粉团粒，促使生料混合均匀，降低烧成熟料中游离氧化钙含量。

上述“制成生料棒或生料球”，其特征在于：使用滚轮挤压成型机改生料的成球为生料成型成同一规格的实心料棒或空心料棒；或利用成球盘、对滚式成型机、螺旋挤出成型机成型。

这种立窑利用电石渣配料生产水泥的新工艺，所述的生料配料为两级配料：将硅质原料、校正原料、煤及必要的矿化助烧剂等配料粉磨制成生料组分A，或者将硅质原料、校正原料、煤及必要的矿化助烧剂和部分石灰石配料粉磨制成生料组分B，然后将组分A或组分B与电石渣按比例配料，经预混合、碾压混合均匀，成型制成生料棒或生料球，进入立窑煅烧成熟料，其中的预混合和打散工序视情况可以取消，预混合采用双轴搅拌机或其它强制式机械搅拌设备。

上述技术方案中，所述的硅质原料指含二氧化硅较高的粘土、页岩、粉煤灰、炉渣、矸石及其它无机矿物和工业废渣；校正原料包括硅质校正原料、铁质校正原料、铝质校正原料，指为调整合适的生料CaO、SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃化学组成添加的校正原料，如矿砂、铁矿石、硫酸渣、铅锌渣、高铝土等；矿化助烧剂指为改善熟料矿物烧成和稳定，降低烧成煤耗所添加的各类矿化剂、晶种、助烧剂、节煤粉等，为含钾、钠、钙、镁、铝、铁、锰、钡、锂、锶、铯和稀土元素的氯化物、氟化物、硫酸盐、硝酸盐、氟硅酸盐、高锰酸盐、氯酸盐、高氯酸盐、重铬酸盐、磷酸盐和有机酸盐及熟料、工业废渣、尾矿中的一种或数种，矿化助烧剂用量为生料量的万分之二至百分之十不等。

上述技术方案中，生料两级配料各组分百分比依所取原燃材料的化学分析和工业分析不同差异很大，依原燃材料条件采用控制生料合理的三率值范围为：饱和比(KH)0.82～1.05，硅率(N)1.6～2.5，铝率(P)1.0～2.4。

本发明具有如下显著优点：

1.投资少，见效快，且易于环保达标。

2.可节省大量的烘干和粉磨能耗。

3.比采用石灰石生产水泥熟料烧成热耗有较大降低，熟料形成热约为普通生料的熟料形成热的五分之三或更低，烧成煤耗可与新型干法竞争。

4.可以节约我国石灰石资源和减少CO₂排放，采用石灰石生产水泥熟料1吨熟料约需要消耗1.28吨优质石灰石，同时向大气中排放0.57吨CO₂。

5.可以减轻水资源的消费，采用石灰石生产1吨熟料需要多消耗0.15吨水。

附图说明：

图1为本发明工艺流程图

具体实施方式：

技术要点：

1.利用电石渣中的主要成分Ca(OH)₂取代常规生料配料中的CaCO₃提供CaO，并利用电石渣的分解热(约1160KJ/Kg)较石灰石的分解热(约1660KJ/Kg)低来降低熟料烧成热耗。

2.将入窑生料制备分成两大组分再复合均匀，充分利用电石渣的特性，省掉大量的烘干和粉磨工作，利用电石渣中水分作为成型水分。当相对稳定的电石渣水分较低时，利用电石渣全部取代石灰石；当相对稳定的电石渣水分较高时，利用电石渣取代大部分石灰石。

3.采用碾压式混合，充分打散电石渣及干粉料可能存在的团粒，达到生料混合均匀、各组分物料接触良好，利于煅烧过程的化学反应。

实施例：

株洲某厂立窑试生产线，利用株化集团聚氯乙烯生产中排放的电石渣全部取代石灰石，电石渣水分35-38％，干基CaO含量平均67.70％。试生产中生料原料采用粉煤灰、矽砂、硫酸泥、锌渣、无烟煤和电石渣。干生料粉采用粉煤灰、矽砂、硫酸泥、锌渣和无烟煤配料，经Φ1.83×7m带选粉机生料磨粉磨，细度80um筛余9.8％。干生料粉和电石渣经计量配料进入双轴搅拌机预混合，然后卸入行星式轮碾混合机碾压混合，经打散后送入滚轮挤压成型机成型为Φ10mm的料棒，成型的棒料经皮带送至立窑上原有料球入窑皮带运送入窑煅烧。

试生产中，熟料3天平均抗压强度32.19MPa，28天平均抗压强度60.34MPa，fCaO1.9％，熟料出磨安定，熟料配热平均值3312KJ/Kg(792Kcal/Kg)。

Claims

1、一种立窑利用电石渣配料生产水泥的工艺，其特征在于采用电石渣全部或部分取代水泥生料配料中的石灰石，将经过压滤后含水量在20～50％的电石渣作为生料原料直接与生料配料中除电石渣以外的其它经过粉磨的原料配料，利用电石渣中的水分作为成型水分，省掉大量的烘干和粉磨量，配料采用既有混合作用又有碾压作用的行星式轮碾混合机，碾散电石渣中的团粒及可能存在的干粉团粒，促使生料混合均匀，降低烧成熟料中游离氧化钙含量，然后制成同一规格的生料棒或生料球，进入立窑煅烧成熟料。