CN1041195C - 一种低温煅烧水泥熟料工艺 - Google Patents

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Abstract

一种低温煅烧水泥熟料工艺，包括将20-60%石灰石，30-71%粉煤灰、煤矸石、钢渣，4-7%铬渣和1-3%磷石膏或3-10%黄磷渣，以及适量煤混合磨细；在沸腾炉等水泥煅烧设备中，于940-1100℃温度下煅烧20-40分钟。本发明以工业废渣为主要原料，使难处理的铬渣得到利用且毒性大大降低，能耗低并可将热能综合利用，生产成本低，具有显著的社会效益和经济效益。

Description

本发明涉及一种水泥的制造，特别涉及一种以工业废渣为主要原料的低温煅烧水泥熟料工艺。
现有的煅烧硅酸盐水泥熟料一般是以粘土、石灰石为主要原料，以石膏和萤石为复合矿化剂，煅烧温度为1350-1450℃，煅烧设备采用回转窑或立窑；典型的水泥熟料化学组成如附表1所示，主要矿物为C3S、C2S、C3A、C4AF等。由于煅烧温度高，消耗热能多，产品成本高。
本发明的目的是提供一种以工业废渣为主要原料、成本低廉、产品质量好的低温煅烧水泥熟料工艺。
本发明内容是：一种低温煅烧水泥熟料工艺，其特征是包括：
a、将(重量％)20-60％石灰石，
30-71％粉煤灰、煤矸石、钢渣、劣质煤中的一种或多种的混合物，
4-7％铬渣和1-3％磷石膏或3-10％黄磷渣组成的复合矿化剂，
以及适量煤混合磨细；
b、在沸腾炉、流化床或其他水泥煅烧设备中，在温度为940-1100℃下煅烧20-40分钟；
c、冷却。
本发明内容中所述的煅烧温度较佳的是980-1100℃。
本发明内容中所述的复合矿化剂的较佳组成为：5％铬渣和1.5％磷石膏或7％黄磷渣。
与现有技术相比，本发明具有下列特点：
(1)不用粘土，使用难以处理的工业废渣—粉煤灰，煤矸石、钢渣等为主要原材料，工业废渣用量大，有利于保护环境，社会经济效益显著；
(2)采用铬渣和磷石膏或黄磷渣作为复合矿化剂，铬渣掺入量可达7％，煅烧过程中铬被还原(Cr16→Cr13)，毒性大大降低，除毒彻底，为难处理的铬渣的利用开辟了广阔的道路，具有十分显著的环境社会效益和经济效益；
(3)煅烧温度低，仅为940-1100℃，能耗显著降低，生产成本低；
(4)使用沸腾炉作为煅烧设备，可以同时发电或供热，热能得到充分利用；
(5)本发明生产的水泥熟料，主要矿物为活性的β-C2S，C4AFC12A7CA等，其28天强度可超过325#水泥标号；该水泥可广泛用于建筑工程、水泥制品、农村水利建设中。
下面通过实施例对本发明作进一步说明：
实施例1：一种低温煅烧水泥熟料工艺，将重量组成为37.6％粉煤灰、57％石灰石、4％铬渣、1.4％磷石膏的各组分，加入适量煤，混合磨细至过0.0gmm筛筛余不大于10％，吹入沸腾炉内燃烧，热态流化速度为3.1米/秒，流化床温度控制1050℃，生料在炉内煅烧时间不小于20分钟，将煅烧好的熟料迅速冷却，磨细至通过0.08mm筛筛余小于6％，并按标准方法对煅烧样品进行物理力学性能测定。煅烧好的低温水泥熟料安定性合格，抗蚀等性能好，28天抗压强度达到37.8MPa。
实施例2：一种低温煅烧水泥熟料工艺。将重量组成为41.8％煤矸石，52.5％石灰石、4.7％铬渣、1.0％磷石膏的各组分称量，加入适量煤，混合磨细至通过0.08mm筛筛余不大于10％，吹入沸腾炉内燃烧，热态流化速度为2.9米/秒，流化床温度控制1020℃，生料在炉内煅烧时间不小于20分钟，将煅烧好的熟料迅速冷却，磨细至通过0.08mm筛筛余小于6％，并按标准方法进行物理力学性能测定。煅烧好的低温水泥熟料安定性合格，抗蚀等性能好，28天抗压强度可达到36.8MPa。
实施例3：一种低温煅烧水泥熟料工艺。将重量组成为50％钢渣、20.5％煤矸石、23％石灰石、5％铬渣、1.5％磷石膏的各组分称量，加入适量煤，混合磨细至通过0.08mm筛筛余不大于10％，吹入沸腾炉内燃烧，热态流化速度为3.2米/秒，流化床温度控制980℃，生料在炉内煅烧不小于20分钟，将煅烧好的熟料迅速冷却，磨细至通过0.08mm筛筛余小于6％，并按标准方法进行物理力学性能测定。煅烧好的低温水泥熟料安定性合格，抗蚀等性能好，28天抗压强度可达到36.4MPa。
实施例4：一种低温煅烧水泥熟料工艺。取重量组成为39.5％煤矸石、49.5％石灰石、5％铬渣、6％黄磷渣的各组分，加入适量煤，混合磨细至通过0.08mm筛筛余不大于10％，吹入沸腾炉内燃烧，热态流化速度为3.1米/秒，流化床温度控制在960℃，生料在炉内煅烧不小于20分钟，将煅烧好的熟料迅速冷却，磨细至通过0.08mm筛筛余小于6％，并按标准方法进行物理力学性能测定。煅烧好的低温水泥熟料安定性合格，抗蚀等性能好，28天抗压强度可达到35.4MPa。
    附表1：典型的硅酸盐水泥熟料化学组成
试样    SiO2   CaO   Al2O3   Fe2O3   MgO   SO3   烧失量
  C    19.90   63.38   6.36   4.37   1.93   2.20   1.31
  D    21.29   63.63   5.92   3.82    1.29   1.75   1.32
      附表2：本发明低温水泥熟料化学组成
  试样   SiO2   CaO   Al2O3    Fe2O3    MgO   SO3  烧失量
    A   28.1   50.9    8.5     3.4    3.3   3.1   1.41
    B   29.7   49.8    9.1     3.2    3.9   2.3   1.52

Claims (3)

1.一种低温煅烧水泥熟料工艺，其特征是包括：
a、将(重量％)20-60％石灰石，
30-71％粉煤灰、煤矸石、钢渣、劣质煤中的一种或多种的混合物，
4-7％铬渣和1-3％磷石膏或3-10％黄磷渣组成的复合矿化剂，
以及适量煤混合磨细；
b、在沸腾炉、流化床中，在温度为940-1100℃下煅烧20-40分钟；
c、冷却。
2.按权利要求1所述的低温煅烧水泥熟料工艺，其特征是煅烧温度为980-1100℃。
3.按权利要求1或2所述的低温煅烧水泥熟料工艺，其特征是复合矿化剂的组成为：5％铬渣和1.5％磷石膏或7％黄磷渣。
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