CN103011639A - 利用石灰石矿山剥离土生产水泥工艺 - Google Patents

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武为照
葛金龙
石承梅
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Abstract

本发明涉及水泥生产技术领域，具体是涉及一种利用石灰石矿山剥离土生产水泥工艺。水泥是由如下重量百分比原料生产而成的：石灰石78.1～82%、剥离土9.2～9.8%、黏土6.1～6.6%、氧化铁粉1.8～2.0%、煤灰0.9～3.5%。本发明利用石灰石矿山剥离土生产水泥工艺，利用石灰石矿山剥离土生产水泥熟料，既降低了水泥的生产成本，生产的水泥的性能较优，又实现了石灰石矿山剥离土的资源化利用，减少了水泥生产消耗粘土和石灰石的量，间接保护了土地与矿产，是实现矿区可持续发展、人与环境和谐相处的良好途径。

Description

利用石灰石矿山剥离土生产水泥工艺
技术领域
本发明涉及水泥生产技术领域，具体是涉及一种利用石灰石矿山剥离土生产水泥工艺。
背景技术
2011年上半年我国水泥产量为9.51亿吨，同比增长率为19.57％，产量巨大且增长迅速。以替代水泥生产原料的废物利用研究和生产试验工作已得到国家的支持和行业内的重视。
国家《“十一五”重大技术装备研制和重大产业技术开发专项规划》指出：“重点开发：高耗能产业节能技术和新工艺；工业炉窑高效燃烧节能新技术；工业废水处理；二氧化硫排放控制技术；城市垃圾，危险废物安全处置技术；矿山生态修复等固体废弃物处置技术；清洁生产技术；工业废弃物综合利用技术。”
凤阳县是水泥生产大县，拥有水泥生产企业多家，水泥年产量达900万吨，年需石灰石数百万吨。石灰石矿山剥离土是石灰石开采过程中的废弃物，其主要成分为黏土类物质，含有石灰石碎片等。石灰石矿山剥离土剥离后大量堆积，严重影响矿山正常开采的进行，生产成本上升，且易引发水土流失、泥石流等自然灾害，资源白白浪费。
节能减排是水泥生产企业为了迎接技术转型、增加产品附加值，谋求生存与发展的必由之路。而规模化应用石灰石矿山剥离土来生产水泥，目前未见报道。
发明内容
为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种合理利用石灰石矿山剥离土，实现矿区可持续发展，符合循环经济要求，显著减少了水泥生产粘土和石灰石的消耗量，间接保护了耕地的技术，即利用石灰石矿山剥离土生产水泥工艺。
本发明采用的技术方案如下：
利用石灰石矿山剥离土生产水泥工艺，其特征在于，所述水泥是由如下重量百分比原料生产而成的：
石灰石78.1～82％、剥离土9.2～9.8％、黏土6.1～6.6％、氧化铁粉1.8～2.0％、煤灰0.9～3.5％。
进一步，利用石灰石矿山剥离土生产水泥工艺，步骤如下：
①、生料配料
②、粉磨、筛分
控制粉磨的细度为80μm，筛余量为10～14％；
③、生料均化
均化后氧化钙偏差不超过0.3％，二氧化硅偏差不超过0.15％；
④、窑外分解
碳酸钙入窑分解率达到90～96％，窑尾温度控制为1000～1100℃；
⑤、回转窑煅烧
煅烧温度为1400℃～1500℃，窑尾过度带温度为1050℃～1300℃，烧成带温度为1400℃～1500℃，窑头冷却带温度为1200℃，物料在窑内停留时间为10～20min；
⑥、冷却
控制稳定的料层厚度为300～500mm，控制恒定的风量，对熟料进行冷却，，控制二次风温度为1150℃～1250℃，三次风温度为1000℃～1100℃；
⑦、熟料的分析检测。
本发明利用石灰石矿山剥离土生产水泥工艺，利用石灰石矿山剥离土生产水泥熟料，既降低了水泥的生产成本，生产的水泥的性能较优，又实现了石灰石矿山剥离土的资源化利用，减少了水泥生产消耗粘土和石灰石的量，间接保护了土地与矿产，是实现矿区可持续发展、人与环境和谐相处的良好途径。
按生产水泥800万吨计算，年可消耗石灰石矿山剥离土40万吨，节约了土地资源。同时为石灰石矿山剥离土的资源化利用找到了合理的途径，就近利用了本地区工矿废渣，提高了矿产资源的利用率，具有良好的环境和经济效益。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
利用石灰石矿山剥离土生产水泥工艺，步骤如下：
①、生料配料
石灰石78.1％、剥离土9.8％、黏土6.6％、氧化铁粉2.0％、煤灰3.5％。
其中，原材料的化学成分分析，如表1所示。
表1原材料的化学成分分析
名称 loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO ∑
黏土 6.35 68.56 14.51 5.05 1.17 1.680 97.32
石灰石 43.12 2.58 0.82 0.47 51.03 1.82 99.84
剥离土 16.43 40.65 12.80 6.53 17.96 3.68 98.05
氧化铁粉 1.16 21.57 5.56 62.50 3.06 1.59 95.44
煤灰 4.12 51.05 27.00 7.98 3.46 1.44 90.93
生料混合均匀后，其化学成分如表2所示。
表2生料化学成分分析
项目 loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO ∑
含量，％ 37.39 10.83 2.94 2.53 43.73 1.98 99.41
②、粉磨、筛分
控制粉磨的细度为80μm，筛余量为10％。
③、生料均化
均化后氧化钙偏差不超过0.3％，二氧化硅偏差不超过0.15％。
④、窑外分解
碳酸钙入窑分解率达到90％，窑尾温度控制为1100℃。
⑤、回转窑煅烧
煅烧温度为1450℃，窑尾过度带温度为1300℃，烧成带温度为1500℃，窑头冷却带温度为1200℃，物料在窑内停留时间为15min。
⑥、冷却
控制稳定的料层厚度为350mm，控制恒定的风量，对熟料进行冷却，，控制二次风温度为1250℃，三次风温度为1100℃。
⑦、熟料的分析检测。
熟料的化学成分分析，如表3所示。熟料的率值及矿物组成，如表4所示。熟料的物理检验结果，如表5所示。
表3熟料的化学成分分析表
loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO fCaO ∑
1.16 21.12 5.32 4.07 64.65 2.76 0.5 99.58
表4熟料的率值及矿物组成表
Figure BDA00002577267200051
表5熟料的物理检验结果
Figure BDA00002577267200052
实施例2
利用石灰石矿山剥离土生产水泥工艺，步骤如下：
①、生料配料
石灰石80％、剥离土9.5％、黏土6.3％、氧化铁粉1.9％、煤灰2.3％。
②、粉磨、筛分
控制粉磨的细度为80μm，筛余量为12％。
③、生料均化
均化后氧化钙偏差不超过0.3％，二氧化硅偏差不超过0.15％。
④、窑外分解
碳酸钙入窑分解率达到94％，窑尾温度控制为1080℃。
⑤、回转窑煅烧
煅烧温度为1400℃，窑尾过度带温度为1250℃，烧成带温度为1400℃，窑头冷却带温度为1200℃，物料在窑内停留时间为10min。
⑥、冷却
控制稳定的料层厚度为450mm，控制恒定的风量，对熟料进行冷却，，控制二次风温度为1150℃，三次风温度为1050℃。
⑦、熟料的分析检测。
实施例3
利用石灰石矿山剥离土生产水泥工艺，步骤如下：
①、生料配料
石灰石82％、剥离土9.2％、黏土6.1％、氧化铁粉1.8％、煤灰0.9％。
②、粉磨、筛分
控制粉磨的细度为80μm，筛余量为14％。
③、生料均化
均化后氧化钙偏差不超过0.3％，二氧化硅偏差不超过0.15％。
④、窑外分解
碳酸钙入窑分解率达到92％，窑尾温度控制为1040℃。
⑤、回转窑煅烧
煅烧温度为1430℃，窑尾过度带温度为1200℃，烧成带温度为1430℃，窑头冷却带温度为1200℃，物料在窑内停留时间为20min。
⑥、冷却
控制稳定的料层厚度为300mm，控制恒定的风量，对熟料进行冷却，，控制二次风温度为1200℃，三次风温度为1000℃。
⑦、熟料的分析检测。
实施例4
利用石灰石矿山剥离土生产水泥工艺，步骤如下：
①、生料配料
石灰石81％、剥离土9.3％、黏土6.5％、氧化铁粉1.85％、煤灰1.35％。
②、粉磨、筛分
控制粉磨的细度为80μm，筛余量为11％。
③、生料均化
均化后氧化钙偏差不超过0.3％，二氧化硅偏差不超过0.15％。
④、窑外分解
碳酸钙入窑分解率达到96％，窑尾温度控制为1000℃。
⑤、回转窑煅烧
煅烧温度为1480℃，窑尾过度带温度为1050℃，烧成带温度为1450℃，窑头冷却带温度为1200℃，物料在窑内停留时间为13min。
⑥、冷却
控制稳定的料层厚度为400mm，控制恒定的风量，对熟料进行冷却，，控制二次风温度为1175℃，三次风温度为1080℃。
⑦、熟料的分析检测。
实施例5
利用石灰石矿山剥离土生产水泥工艺，步骤如下：
①、生料配料
石灰石79％、剥离土9.4％、黏土6.2％、氧化铁粉1.95％、煤灰3.45％。
②、粉磨、筛分
控制粉磨的细度为80μm，筛余量为13％。
③、生料均化
均化后氧化钙偏差不超过0.3％，二氧化硅偏差不超过0.15％。
④、窑外分解
碳酸钙入窑分解率达到95％，窑尾温度控制为1050℃。
⑤、回转窑煅烧
煅烧温度为1500℃，窑尾过度带温度为1110℃，烧成带温度为1480℃，窑头冷却带温度为1200℃，物料在窑内停留时间为18min。
⑥、冷却
控制稳定的料层厚度为500mm，控制恒定的风量，对熟料进行冷却，，控制二次风温度为1225℃，三次风温度为1020℃。
⑦、熟料的分析检测。
以上内容仅仅是对本发明构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.利用石灰石矿山剥离土生产水泥工艺，其特征在于，所述水泥是由如下重量百分比原料生产而成的：
石灰石78.1～82%、剥离土9.2～9.8%、黏土6.1～6.6%、氧化铁粉1.8～2.0%、煤灰0.9～3.5%。
2.根据权利要求1所述的利用石灰石矿山剥离土生产水泥工艺，其特征在于，步骤如下：
①、生料配料
②、粉磨、筛分
控制粉磨的细度为80μm，筛余量为10～14%；
③、生料均化
均化后氧化钙偏差不超过0.3%，二氧化硅偏差不超过0.15%；
④、窑外分解
碳酸钙入窑分解率达到90～96%，窑尾温度控制为1000～1100℃；
⑤、回转窑煅烧
煅烧温度为1400℃～1500℃，窑尾过度带温度为1050℃～1300℃，烧成带温度为1400℃～1500℃，窑头冷却带温度为1200℃，物料在窑内停留时间为10～20min；
⑥、冷却
控制稳定的料层厚度为300～500mm，控制恒定的风量，对熟料进行冷却，,控制二次风温度为1150℃～1250℃，三次风温度为1000℃～1100℃；
⑦、熟料的分析检测。
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