CN115448622A - 一种利用高硫高镁石灰石生产高强度熟料的方法 - Google Patents

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Abstract

一种利用高硫高镁石灰石生产高强度熟料的方法，包括如下步骤：(1)按照重量份计，准确称取以下原料：高硫高镁石灰石92‑95份，高品位砂岩0.5‑1份，低品位砂岩1‑2份，污染土0.5‑1份，高铁土1‑2份，铜尾渣1‑2份；将步骤(1)得到的预混料加入球磨机中进行球磨，获得生料；(3)将步骤(2)得到的生料入窑进行煅烧，1350‑1400℃煅烧25‑45min，得到水泥熟料。本发明利用高硫高镁低品位石灰石制备高强度熟料，变废为宝，提高了矿产资源利用率，有效地缓解采矿废石堆存带来的大量生态环境问题。

Description

一种利用高硫高镁石灰石生产高强度熟料的方法
技术领域
本发明涉及无机胶凝材料制备技术领域，具体涉及一种利用高硫高镁石灰石生产高强度熟料的方法。
背景技术
污染土是工业生产产生的废弃物，由于无组织的排放或排放系统失效，使其渗入土层，导致土壤的物理、力学、化学性质发生变化，直接影响工程活动或有害于人类健康、动物繁衍、植物生长的土称为污染土。目前，少有对污染土进行有效回收利用的方法。
伴随着矿石开采量的增大，采矿废石也面临着如何进行有效处理的环境难题。中国发明专利CN 110698092A公开了一种高镁石灰石生产高强熟料的方法，原料包括有硫酸渣、高镁石灰石、低镁石灰石、页岩、砂岩和煤矸石。该发明采用了高镁石灰石替代部分低镁高钙优质石灰石，同时还增加了煤矸石，重新制定熟料三率值。中国发明专利CN 111943538A公开了一种利用高镁高碱石灰石制备水泥熟料的方法，该水泥熟料的制备原料包括高镁高碱石灰石系列、高品位石灰石、砂岩、矿渣、烟煤煤灰；此外还添加有复合矿化剂，该复合矿化剂包括氟硫矿化剂和腐殖酸钾。
目前，亟需一种全面综合利用污染土和废弃石灰石制备高强度水泥熟料的工艺，从而变废为宝，提高矿产资源利用率和改善环境污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用高硫高镁石灰石生产高强度熟料的方法，该方法不仅回收利用了大量高硫高镁低品位排废石灰石，变废为宝，提高了矿产资源利用率，有效地缓解工业生产产生的污染土带来的大量生态环境问题，对节约能源、加强环保均有极大的促进作用，而且本发明方法成本低廉，能耗低，有利于提高熟料的产、质量。
一种利用高硫高镁石灰石生产高强度熟料的方法，包括如下步骤：
(1)按照重量份计，准确称取以下原料：高硫高镁石灰石92-95份，高品位砂岩0.5-1份，低品位砂岩1-2份，污染土0.5-1份，高铁土1-2份，铜尾渣1-2份；
(3)将步骤(1)得到的预混料加入球磨机中进行球磨，获得生料；
(3)将步骤(2)得到的生料入窑进行煅烧，1350-1400℃煅烧25-45min，得到水泥熟料。
优选地，步骤(2)中的生料由细度为80μm方孔筛筛余控制在10wt％，200μm方孔筛筛余控制在0-1.5wt％的预混料组成。
优选地，步骤(3)中生料进行煅烧的具体步骤为：生料经过干燥，进入600℃以下预热带进行升温脱水；在600℃-900℃之间的分解带进行碳酸盐分解，然后进入900℃-1300℃之间的固相反应带；然后迅速升温至1350-1450℃烧成25-45min，最后经过篦冷机急冷至室温，得到高强度的水泥熟料。
优选地，由以下重量份的原料经配料、球磨、煅烧制备而成：高硫高镁石灰石94.6份、高品位砂岩1份、低品位砂岩2.3份、污染土1.5份、高铁土1.3份、铜尾渣1.1份。
本发明采用的污染土是工业生产产生的废弃物，由于无组织的排放或排放系统失效，使其渗入土层，导致土壤的物理、力学、化学性质发生变化，直接影响工程活动或有害于人类健康、动物繁衍、植物生长的土称为污染土。本发明所使用的为重金属污染土，其化学成分特征如下：
Figure BDA0003848539040000031
本发明以高硫高镁石灰石大比例替代优质石灰石，用污染土等固废材料提供化学成分SiO2、Al2O3，制备富含C2S、C3S、C3A、C4AF、C4A3S等多相矿物的高强度熟料。同时利用高硫石灰石中的SO3和低品位石灰石和污染土中富含的微量元素及重金属，形成低温共熔液相，起到很好的矿化剂作用，有利于熟料中A矿的形成。
与现有技术相比，本发明仅回收利用了大量高硫高镁低品位排废石灰石，变废为宝，提高了矿产资源利用率，有效地缓解工业生产产生的污染土带来的大量生态环境问题，对节约能源、加强环保均有极大的促进作用，而且本发明方法成本低廉，能耗低，有利于提高熟料的产、质量，经检测，所得熟料28天抗压强度可达63.8MPa以上。
附图说明
图1为本发明的配料流程图。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
本实施例提供了一种高硫高镁石灰石生产高强度熟料的方法，包括如下步骤：
S1、配料：将高硫高镁石灰石、高、低品位砂岩、污染土、铁矿土、铜尾渣分别进行预破碎，入仓，通过计量称进行配料；由在线式跨带分析仪时时检测，时时调整，实现配料自动化；配料流程如图1所示。
S2、球磨：将步骤S1得到的预混料加入球磨机中进行球磨，获得生料；生料由细度为80μm方孔筛筛余控制在10wt％，200μm方孔筛筛余控制在0-1.5wt％的混合料组成。
S3、煅烧：经过生料干燥，在550℃的预热带进行升温脱水；在850℃的分解带进行碳酸盐分解，进入900℃-1300℃之间的固相反应带；然后迅速升温至1420℃烧成30min，最后经过篦冷机急冷至室温，得到高强度的水泥熟料。
实施例采用的污染土是工业生产产生的废弃物，由于无组织的排放或排放系统失效，使其渗入土层，导致土壤的物理、力学、化学性质发生变化，直接影响工程活动或有害于人类健康、动物繁衍、植物生长的土称为污染土。本发明所使用的为重金属污染土，其化学成分特征如下：
Figure BDA0003848539040000041
各实施例采用的物料配比如表1所示。
表1各实施例物料配比
Figure BDA0003848539040000051
对所得熟料进行质量检测，检测结果如表2所示。
表2各实施例检测结果
Figure BDA0003848539040000052
上述实施例仅是对本发明的优选方式进行举例说明，并不包括所有的发明实施范围。本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (4)

1.一种利用高硫高镁石灰石生产高强度熟料的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)按照重量份计，准确称取以下原料：高硫高镁石灰石92-95份，高品位砂岩0.5-1份，低品位砂岩1-2份，污染土0.5-1份，高铁土1-2份，铜尾渣1-2份；
(2)将步骤(1)得到的预混料加入球磨机中进行球磨，获得生料；
(3)将步骤(2)得到的生料入窑进行煅烧，1350-1400℃煅烧25-45min，得到水泥熟料。
2.根据权利要求1所述的一种利用高硫高镁石灰石生产高强度熟料的方法，其特征在于，步骤(2)中的生料由细度为80μm方孔筛筛余控制在10wt％，200μm方孔筛筛余控制在0-1.5wt％的预混料组成。
3.根据权利要求1所述的一种利用高硫高镁石灰石生产高强度熟料的方法，其特征在于，步骤(3)中生料进行煅烧的具体步骤为：生料经过干燥，进入600℃以下预热带进行升温脱水；在600℃-900℃之间的分解带进行碳酸盐分解，然后进入900℃-1300℃之间的固相反应带；然后迅速升温至1350-1450℃烧成25-45min，最后经过篦冷机急冷至室温，得到高强度的水泥熟料。
4.根据权利要求1所述的一种利用高硫高镁石灰石生产高强度熟料的方法，其特征在于，由以下重量份的原料经配料、球磨、煅烧制备而成：高硫高镁石灰石94.6份、高品位砂岩1份、低品位砂岩2.3份、污染土1.5份、高铁土1.3份、铜尾渣1.1份。
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