CN101492262A - 利用铝废渣生产的低钙硅酸盐水泥及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用铝废渣生产的低钙硅酸盐水泥及其制备方法；所述的低钙硅酸盐水泥以质量百分比计：65～85％石灰石，6～10％铝废渣，9～25％钢渣或铁渣；本发明所述低钙硅酸盐水泥的制备方法，包括以下步骤：(1)对铝废渣进行干燥处理，使其脱去水分；(2)将脱水后的铝废渣与石灰石、钢渣，按比例加入到粉碎机内，粉碎；(3)将粉碎后的物料加入到水泥回转窑中，加热煅烧；(4)将烧结后的熟料加入球磨助剂，球磨，包装即可；本发明利用工业废弃物铝废渣制备的低钙硅酸盐水泥与传统水泥比较，具有较高的力学强度；同时具有工艺简单，烧结温度和单位产品能耗低，成品率高的特点；由于直接使用原有设备，适宜工业推广。

Description

利用铝废渣生产的低钙硅酸盐水泥及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种利用铝废渣生产的低钙硅酸盐水泥及其制备方法。
背景技术
伴随着工业的发展，人民生活水平的提高，铝合金各行业有了广泛的应用。截至2006年我国铝型材的产量为300万吨。资料表明，一条年产2400吨的着色生产线，年产生废渣2000吨。那么我国每年铝型材行业产生的废渣约为300万吨，预计这个数字会随着我国建筑业产业的快速发展而持续增大。目前基本上采用填埋的处理方式，既浪费有限的土地资源，又造成环境污染。
伴随着建筑业发展的同时，我国水泥产量飞速增长，2007年全国规模以上水泥产量突破13.5亿吨，同比增长13.48％。水泥制造业能耗总量占建材工业的75％，因此水泥单位产品能耗对建材工业节能降耗具有举足轻重的地位。2007年我国每千克水泥熟料烧成热耗885千卡，折合3591kJ，虽然比2006年下降2.8％，比2005年下降4.8％，但是与国外相比仍然有巨大的差距。以日本为例，其水泥熟料单位能耗仅为2888kJ/kG。近年来我国水泥熟料国产烧成设备并无重大技术突破，水泥熟料烧成热效率提高缓慢，水泥单位产品综合能耗的降低除了有赖于纯低温余热发电技术的推广以外，主要靠水泥熟料生产工艺结构的调整。
经测算水泥熟料烧制过程中，大约一半的热量消耗在石灰石的热分解上，因此，降低熟泥中氧化钙含量是降低水泥行业能耗的有效手段。目前国内水泥中氧化钙含量普遍在65％左右。
目前国内应用的纯低温余热发电技术只能适应于大型超大型的水泥企业或者水泥企业比较集中的地区，对于大多数中小型水泥企业，由于发电量小，存在着入网困难，一次性投入过大，投资回收期过长的局限性，因此大部分的废气只能放空。而这部分废气所含热量占水泥生产中所耗费热量的30％。
发明内容
本发明的目的是为解决铝型材行业中长期以来难以解决的废渣问题和中小水泥企业能耗过高问题，提供一种生产水泥熟料配方即利用铝废渣生产的低钙硅酸盐水泥。同时提供一种利用铝废渣生产的低钙硅酸盐水泥的制备方法
本发明的一种利用铝废渣生产的低钙硅酸盐水泥，以质量百分比计：65～85％石灰石，6～10％铝废渣，9～25％钢渣或铁渣。
上述石灰石中碳酸钙含量为质量百分比75％左右。
本发明的一种利用铝废渣生产的低钙硅酸盐水泥的制备方法，包括以下步骤：
(1)对铝废渣进行干燥处理，使其脱去水分；(2)将脱水后的铝废渣与石灰石、钢渣，按比例加入到粉碎机内，粉碎；(3)将粉碎后的物料加入到水泥回转窑中，加热煅烧；(4)将烧结后的熟料加入球磨助剂，球磨，包装即可。
上述步骤(1)中利用水泥厂高温废气干燥铝废渣，干燥时间是30～50分钟。
上述步骤(2)中按质量百分比为65～85％石灰石，6～10％铝废渣，9～25％钢渣或铁渣加入粉碎机，粉碎至200目。
上述步骤(3)中加入水泥回转窑中在860℃～1450℃的温度下烧制20～150分钟。
上述步骤(4)中将烧制完成的熟料加入的球磨助剂是质量百分比3％～5％的石膏、质量百分比1％～3％的碳酸钙，球磨至250目，即得低钙硅酸盐水泥。
上述烧结温度优选温度为1350℃。
上述烧结时间优选时间为45分钟。
上述球磨助剂优选质量百分比4.5％的石膏、质量百分比1.5％的碳酸钙。
本发明在传统水泥制造工艺的基础上，采用铝型材行业表面处理产生的铝废渣为原料，制备低钙水泥。与传统工艺相比，产品具有较高的力学强度；同时具有工艺简单，烧结温度和单位产品能耗低，成品率高的特点。同时由于直接使用原有设备，具有一次性投入小，投资回收速度快的优点，适宜工业推广。
附图说明
图1是本发明的生产流程示意图。
具体实施方式
实施例1
将铝废渣放入热交换器内，利用水泥厂产生的尾气加热、干燥30分钟，脱去所含水分。按生料中含有82.5％石灰石(碳酸钙含量75％)，8.9％无水铝型材废渣，10.6％钢铁厂钢渣的质量比配好生料，将其加入粉碎机。粉碎至200目。然后将所得粉状生料加入水泥回转窑中在1450℃的温度下烧制20分钟。将烧制完成的熟料加入3.1％石膏、1％的碳酸钙后加入球磨机，球磨至250目。即可得到产品。
实施例2
将铝废渣放入热交换器内，利用水泥厂产生的尾气加热、干燥40分钟，脱去所含水分。按生料中含有70％中等品位石灰石(碳酸钙含量75％)，9.0％无水铝废渣，21％钢铁厂钢渣的质量比配好生料，将其加入粉碎机。粉碎至200目。然后将所得粉状生料加入水泥回转窑中在1350℃的温度下烧制45分钟。将烧制完成的熟料加入4.5％石膏、1.5％的碳酸钙后加入球磨机，球磨至250目。即可得到产品。
实施例3
将铝废渣放入热交换器内，利用水泥厂产生的尾气加热、干燥50分钟，脱去所含水分。按生料中含有70％中等品位石灰石(碳酸钙含量75％)，9.0％无水铝废渣，21％钢铁厂钢渣的质量比配好生料，将其加入粉碎机。粉碎至200目。然后将所得粉状生料加入水泥回转窑中在860℃的温度下烧制150分钟。将烧制完成的熟料加入4.5％石膏、3％的碳酸钙后加入球磨机，球磨至250目。即可得到产品
实施例4
将铝废渣放入热交换器内，利用水泥厂产生的尾气加热、干燥40分钟，脱去所含水分。按生料中含有67％石灰石(碳酸钙含量75％)，9.6％无水铝型材废渣，23.4％钢铁厂钢渣的质量比配好生料，将其加入粉碎机。粉碎至200目。然后将所得粉状生料加入水泥回转窑中在1350℃的温度下烧制45分钟。将烧制完成的熟料加入3.1％石膏、3％的碳酸钙后加入球磨机，球磨至250目。即可得到产品。

Claims (9)

1.一种利用铝废渣生产的低钙硅酸盐水泥，以质量百分比计：65～85％石灰石，6～10％铝废渣，9～25％钢渣或铁渣。
2.根据权利要求1所述的低钙硅酸盐水泥，其特征在于：上述石灰石中碳酸钙含量为质量百分比75％左右。
3.一种利用铝废渣生产的低钙硅酸盐水泥的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)对铝废渣进行干燥处理，使其脱去水分；(2)将脱水后的铝废渣与石灰石、钢渣，按比例加入到粉碎机内，粉碎；(3)将粉碎后的物料加入到水泥回转窑中，加热煅烧；(4)将烧结后的熟料加入球磨助剂，球磨，包装即可。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：上述步骤(1)中利用水泥厂高温废气干燥铝废渣，干燥时间是30～50分钟。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：上述步骤(2)中按质量百分比为65～85％石灰石，6～10％铝废渣，9～25％钢渣或铁渣加入粉碎机，粉碎至200目。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：上述步骤(3)中加入水泥回转窑中在860℃～1450℃的温度下烧制20～150分钟。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：上述步骤(4)中将烧制完成的熟料加入的球磨助剂是质量百分比3％～5％的石膏、质量百分比1％～3％的碳酸钙，球磨至250目，即得低钙硅酸盐水泥。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：上述烧结温度为1350℃；烧结时间为45分钟。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：上述球磨助剂是质量百分比4.5％的石膏、质量百分比1.5％的碳酸钙。
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