CN106866008A - 一种高镁低热水泥熟料的制备方法 - Google Patents

一种高镁低热水泥熟料的制备方法 Download PDF

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张洪
李强平
任述均
李天泽
杨庚社
凌绪光
周军
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Abstract

本发明公开了一种高镁低热水泥熟料的制备方法，包括：石灰石58%‑65%；高镁灰石15%‑21%；铝矿废石5%‑8%；铜矿渣8%‑12%；煤灰12%‑15%；矿物研磨成细料后，混合送入预热器中预热，并将预热后的混合料送入分解炉中，将煤粉送入分解炉进行无焰燃烧，获得含煤灰的水泥生料，将水泥生料送入回转窑中煅烧，煅烧温度为1300℃‑1450℃，回转窑的转速为3.5‑3.9r/min，获得水泥熟料。本发明避免了传统会产生大量的硫化物的弊端，且具有高性能、低能耗、低碳的效果，节约生产成本，且能降低硫化物和二氧化碳的排放。

Description

一种高镁低热水泥熟料的制备方法
技术领域
本发明涉及水泥熟料加工的技术领域，特别是一种高镁低热水泥熟料的制备方法。
背景技术
生产传统硅酸盐水泥的原材料主要是石灰质、粘土及其它硅、铝和铁质校正原料，水泥熟料的主要矿物成分为硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙和铁铝酸四钙。通常硅酸三钙占矿物组成的60～70％，硅酸二钙占15～25％，铝酸三钙占5～10％，铁铝酸四钙占10～15％。传统硅酸盐水泥熟料硅酸三钙矿物含量很高，不仅烧成温度很高，而且对石灰石的品位要求也很高，因此，传统水泥行业是典型的高排放、高能耗、高资源负荷的典型代表，是不可持续的。
现有的水泥熟料加工通常是采用硫酸钙、硅酸二钙或硫铝酸钙等原材料制备而成，制备的过程中会产生大量的硫化废弃物，不仅污染环境，且给水泥熟料的生产提高了生产成本。
专利申请号：201610614229.3公开一种低碳水泥熟料的制备方法及其应用方法，所述的低碳水泥熟料制备原料为含硅铝材料、石灰石及石膏，原料按一定比例混合均匀后进行粉磨形成生料，粉磨后生料粒径要求0.08mm方孔筛筛余小于10％，粉磨后的原料在煅烧温度1200-1300℃条件下煅烧20-40min，冷却后即得所述低碳水泥熟料；本发明提供的低碳水泥熟料中β型硅酸二钙10-25％，硫硅酸钙5-15％，硅酸三钙15-45％，硫铝酸钙15-45％，该低碳水泥熟料加入0.01％-15％的石膏及0.01％-15％的石灰石进行粉磨后得水泥成品。
上述专利便采用硅酸二钙、硫铝酸钙和硅酸三钙等原料制备而成，在煅烧制备水泥熟料的过程中，会产生大量的硫化物，不利于废气和废渣处理，且增大成本。
发明内容
基于此，针对上述问题，本发明提供一种高镁低热水泥熟料的制备方法，本申请避免了传统会产生大量的硫化物的弊端，且具有高性能、低能耗、低碳的效果，节约生产成本，且能降低硫化物和二氧化碳的排放。
本发明的技术方案是：一种高镁低热水泥熟料的制备方法，由以下矿物的质量百分比组成：
石灰石58％-65％；
高镁灰石15％-21％；
铝矿废石5％-8％；
铜矿渣8％-12％；
煤灰12％-15％。
进一步的，包括以下矿物的质量百分比组成：
石灰石58％-65％；
高镁灰石18％-30％；
铝矿废石5％-8％；
铜矿渣8％-12％；
煤灰12％-15％。
进一步的，石灰石中MgO的含量为≤1.5％。
进一步的，高镁灰石中的MgO的含量为28％-30％。
进一步的，铝矿废石中的Al2O3的含量为28％-31％。
进一步的，铜矿渣中Fe2O3的含量为49％-51％。
优选的，一种高镁低热水泥熟料的制备方法，还包括以下制备步骤：将权利要求1所述矿物研磨成细料后，混合送入预热器中预热，并将预热后的混合料送入分解炉中，将煤粉送入分解炉进行无焰燃烧，获得含煤灰的水泥生料，将水泥生料送入回转窑中煅烧，煅烧温度为1300℃-1450℃，回转窑的转速为3.5-3.9r/min，获得水泥熟料。
本发明的有益效果是：
(1)避免了传统会产生大量的硫化物的弊端，在生产过程中减少了硫化气体以及二氧化碳气体的排放，且具有高性能、低能耗、低碳效果；
(2)煤耗大幅度降低，生产过程中采用低热煅烧，整个煅烧过程可控，无结圈，无长厚窑皮的现象；
(3)熟料物理性能明显提升，产量大幅提升，需水量降低，整个熟料的冷却效果好。
具体实施方式
下面进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
实施例1：
本实施例提供一种高镁低热水泥熟料的制备方法，该方法由以下矿物的质量百分比组成：
石灰石58％-65％；高镁灰石15％-21％；铝矿废石5％-8％；铜矿渣8％-12％；煤灰12％-15％。
其原料中，石灰石中包含CaO、MgO和K2O、Na2O，其中CaO的含量为总质量百分比的51％，高镁灰石中的MgO含量为28％-30％，铝矿废石中的Al2O3含量为28％-31％，其中，煤粉的挥发份为17％-20％，煤粉中的硫含量为2％，煤粉在生料的制备过程中，还需要控制煤粉的细度，一般是过80目筛。
采用石灰石58％、高镁灰石15％、铝矿废石5％、铜矿渣8％和煤灰12％制备的水泥熟料，其制备过程为将原料研磨成细料后，混合送入预热器中预热，并将预热后的混合料送入分解炉中，将煤粉送入分解炉进行无焰燃烧，获得含煤灰的水泥生料，将水泥生料送入回转窑中煅烧，煅烧温度为1300℃，回转窑的转速为3.5r/min，获得水泥熟料。
实施例2：
本实施例提供一种高镁低热水泥熟料的制备方法，采用石灰石60％、高镁灰石18％、铝矿废石6％、铜矿渣10％和煤灰14％制备的水泥熟料，其制备过程为将原料研磨成细料后，混合送入预热器中预热，并将预热后的混合料送入分解炉中，将煤粉送入分解炉进行无焰燃烧，获得含煤灰的水泥生料，将水泥生料送入回转窑中煅烧，煅烧温度为1400℃，回转窑的转速为3.8r/min，获得水泥熟料。
实施例3：
本实施例提供一种高镁低热水泥熟料的制备方法，采用石灰石65％、高镁灰石21％、铝矿废石6％、铜矿渣12％和煤灰15％制备的水泥熟料，其制备过程为将原料研磨成细料后，混合送入预热器中预热，并将预热后的混合料送入分解炉中，将煤粉送入分解炉进行无焰燃烧，获得含煤灰的水泥生料，将水泥生料送入回转窑中煅烧，煅烧温度为1420℃，回转窑的转速为3.9r/min，获得水泥熟料。
实施例4：
本实施例提供一种高镁低热水泥熟料的制备方法，采用石灰石60％、高镁灰石18％、铝矿废石8％、铜矿渣12％和煤灰15％制备的水泥熟料，其制备过程为将原料研磨成细料后，混合送入预热器中预热，并将预热后的混合料送入分解炉中，将煤粉送入分解炉进行无焰燃烧，获得含煤灰的水泥生料，将水泥生料送入回转窑中煅烧，煅烧温度为1450℃，回转窑的转速为3.6r/min，获得水泥熟料。
上述几个实施例制备得到的水泥熟料，其水泥数量的抗压强度、抗析强度以及凝结时间等如下表所示：
表1：水泥熟料的物理性能
从上述几个实施例中可以看出，水泥制备过程中需要的水量有所下降，在成分相同，表面积一致的情况下，水泥熟料的抗压强度基本变化不大，但均比传统的水泥熟料抗压强度高上许多。整个制备过程煤耗量大幅度降低，产量大幅上升，熟料的物理性能明显优化，需水量降低，整个熟料的煅烧过程可控，且熟料的冷却效果好。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种高镁低热水泥熟料的制备方法，其特征在于，由以下矿物的质量百分比组成：
石灰石58%-65%；
高镁灰石15%-21%；
铝矿废石5%-8%；
铜矿渣8%-12%；
煤灰12%-15%。
2.根据权利要求1所述一种高镁低热水泥熟料的制备方法，其特征在于，包括以下矿物的质量百分比组成：
石灰石58%-65%；
高镁灰石18%-30%；
铝矿废石5%-8%；
铜矿渣8%-12%；
煤灰12%-15%。
3.根据权利要求1所述一种高镁低热水泥熟料的制备方法，其特征在于，石灰石中MgO的含量为≤1.5%。
4.根据权利要求1所述一种高镁低热水泥熟料的制备方法，其特征在于，高镁灰石中的MgO的含量为28%-30%。
5.根据权利要求1所述一种高镁低热水泥熟料的制备方法，其特征在于，铝矿废石中的Al2O3的含量为28%-31%。
6.根据权利要求1所述一种高镁低热水泥熟料的制备方法，其特征在于，铜矿渣中Fe2O3的含量为49%-51%。
7.根据权利要求1所述一种高镁低热水泥熟料的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：将权利要求1所述矿物研磨成细料后，混合送入预热器中预热，并将预热后的混合料送入分解炉中，将煤粉送入分解炉进行无焰燃烧，获得含煤灰的水泥生料，将水泥生料送入回转窑中煅烧，煅烧温度为1300℃-1450℃，回转窑的转速为3.5-3.9r/min，获得水泥熟料。
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