CN1693251A - 用电石渣为原料的水泥熟料及其干法生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用电石渣为原料的水泥熟料。按重量百分比由电石渣60～70％，磷渣3～8％，硫铁渣1～3％，磷石膏1～4％，粉煤灰8～17％，无烟煤8～10％原料制成。本发明还提供了用电石渣为原料的水泥熟料的独特生产方法。即采用行星式轮碾机搅拌达到碾、压挤均化作用，挤压、脱水、成球一体化的干法制备，制造成本低、能耗小、生产效率高、质量好。
Description
技术领域：
本发明与水泥熟料及其生产方法有关，特别与用电石渣为原料的水泥熟料及其干法生产方法有关。
背景技术：
乙炔是重要的化工原料之一。当前生产的乙炔主要是通过电石CaC2与水反应生成的。这样在生产乙炔的同时产生大量电石渣Ca(OH)2。作为水泥钙原料来生产水泥是处理电石渣的主要方法。过去的以电石渣为原料的水泥厂大多采用传统湿窑生产工艺的方法。是在原传统的湿法工艺上用电石渣取代石灰石进行配料，这种工艺可以完全以电石渣作为石灰石质原料，消耗的电石渣最多。由于电石渣浆流动性较差，导致生料浆的综合水分较高，比普通的生料浆水分要高出约15％，这导致了烧成系统的许多问题如耗能高，一般在7560KJ/Kg熟料左右；设备腐蚀严重，系统产量低，由于料浆水分高，系统将大量的能源消耗在水的蒸发上，系统产量全降低20％左右。还有的生产工艺是将电石渣、粘土、铁粉、无烟煤在大池混合搅拌后通过压滤机去掉约40％水分再经烘干机去掉40％水分再入回转窑中窑头在1450℃条件下煅烧20～30分即制得水泥熟料。原料进入回转窑前还需用机械将成饼的原料粉碎，占地面积大、投资大，能耗高，生产效率低。
发明内容：
本发明的目的是为了克服以上不足，提供一种制造成本低、能耗小、质量好的用电石渣为原料的水泥熟料。本发明的另一个目的是为了提供一种生产效率高用电石渣为原料的水泥熟料的干法生产方法。
本发明的目的是这样实现的：
本发明用电石渣为原料的水泥熟料，其特征是重量百分比由下列原料制成：
电石渣 60～70％，
磷渣 3～7％，
硫铁渣 1～3％，
磷石膏 1～4％，
粉煤灰 8～17％，
无烟煤 8～10％，
本发明干法生产方法，包括如下步骤：
1)，按比例配料；
2)，电石渣脱水，使水分降至35％左右，其它原料经球磨机球磨成粉；
3)，将脱水电石渣和球磨成粉的其它原料投入行星式轮碾搅拌机中搅拌均匀成浆料，轮碾达到碾、压挤均化作用，大幅度提高混合料的比表面积；
4)，将搅拌均匀的浆料经挤压脱水成干料球，水分＜5％；
5)，将挤压脱水而成的料球投入水泥机立窑中，在1300℃～1350℃条件下煅烧5～15分钟，即生产出水泥熟料。
上述的生产方法，料球入窑水分＜5％，料球粒径5～15mm，成球颗粒粒径细度80μm筛余量小于5％。
本发明原料中电石渣是采用的“乙炔法”生产聚氯乙烯的废料，磷渣是生产黄磷的废料，磷石膏是生产磷铵的废料，粉煤灰是火电厂排出的废渣。将这些废料用来生产水泥熟料，电石渣代替了石灰石，磷石膏和磷渣作矿化活化剂、速烧剂、可降低烧成温度(可降低100～150℃)，磷渣同时还起到水泥晶坯的作用，粉煤灰代替粘土，调节硅铝质料的成分。变废为宝，且净化了环境。
本发明方法中采用了二次脱水的方法，第一次是将电石渣表面脱水水分可降至35～40％)后与经球磨的其它原料经行星式轮碾搅拌机的机械力学活化作用，电石渣中的化学键被破坏使其内部水分被搅拌到表面，其惰性成分变成活性成分，其活性成分大幅度提高，再经挤压脱水成干球，水分巳＜5％，其比表面积大幅度提高大约可达5000m2/g，原料进入水泥机立窑中煅烧，在1300～1350℃条件煅烧5～15分钟便成水泥熟料。将本发明生产的优质水泥熟料再和各种废料渣混合材按比例配合可生产普通硅酸盐水泥，矿渣硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、磷渣硅酸盐水泥。
本发明利用电石渣代替石灰石煅烧水泥熟料，从根本上解决了电石渣对环境的污染，且不再用球磨机粉磨石灰石，大量省去电耗熟料烧成温度的降低，针对年产50万吨水泥规模的厂而言，每年可减少电耗670万度，节约资金380元万左右，每年可节约用煤2000吨，节约资金80万元，本发明生产的水泥熟料生产50万吨水泥，可少用10万吨水泥熟料，可节电300万度，节煤17000吨，节约资金850万元左右。本发明生产方法简单，设备投资少、占地面积小，生产效率高。
具体实施方式：
实施例1：
本发明实施例1水泥熟料按重量百分比由下列原料制成：
电石渣 70％，
磷渣 5％，
硫铁渣 3％，
磷石膏 2％，
粉煤灰 10％，
无烟煤 10％。
本实施例1水泥熟料的干法生产方法包括如下步骤：
1，按熟料饱和系数KH＝0.96±0.02、硅酸率m＝2.0±0.2、铝氧率P＝1.4±0.02按比例配制原料；
2，采用板框式压力机使电石渣脱水35％，球磨机将其它原料球磨；
3，将上述电石渣和其它原料投入行星式轮碾搅拌机中搅拌均匀成浆料；
4，将上述浆料经挤压脱水成干料球，干料球入窑水分为5％，料球粒径5～15mm，成球颗粒粒径细度80μm筛余量小于2％；
5，将料球送入水泥机立窑中在1350℃左右高温下煅烧10分钟即烧成水泥熟料。生成的硅酸水泥熟料28天抗折强度在7.5MPa，抗压强度52.5MPa以上。
实施例2：
本发明实施例2水泥熟料按重量百分比由下列原料制成：
电石渣 65％，
磷渣 8％，
硫铁渣 3％，
磷石膏 2％，
粉煤灰 13％，
无烟煤 9％。
本实施例2水泥熟料的干法生产方法与实施例水泥熟料的生产方法基本相同。不同处是配料时按饱和系数KH＝0.96±0.02，n＝2.0±0.2、P＝1.4±0.02配料，煅烧时间为5～10分钟，生产出的硅酸盐水泥熟料28天抗折强度8.0MPa以上，抗压强度在52.5MPa以上。
实施例3：
本发明实施例3水泥熟料按重量百分比由下列原料制成：
电石渣 60％，
磷渣 6％，
硫铁渣 3％，
磷石膏 4％，
粉煤灰 17％，
无烟煤 10％。
本实施例3水泥熟料的干法生产方法与实施例1同。生产出的硅酸盐水泥28天抗折强度在7MPa以上，抗压强度50MPa以上。
上述各实施例中水泥原料成分如表1：
表1：电石渣制水泥原料成分分析表
| 名称 | SiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | CaO | MgO | SO3 | NNN |
| 电石渣 | 1.49 | 1.77 | 0.13 | 61.01 | 0.21 | 17.0 | |
| 磷渣 | 33.06 | 8.62 | 2.27 | 44.21 | 1.14 | 2.96 | |
| 硫铁渣 | 4.98 | 4.14 | 63.14 | 9.55 | 4.41 | 2.80 | |
| 磷石膏 | 0.67 | 0.38 | 0.23 | 36.16 | 0.18 | 49.81 | 8.25 |
无烟煤工业分析：
A＝28.24 V＝11.11 M＝1.28 Q＝21730
上述方法生产出的水泥熟料化学成分见表2，物理性能分析见表3.
表2水泥熟料化学成份分析表
| NNN | SiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | CaO | MgO | SO3 | ∑ | KH | N | p |
| 0.62 | 20.7 | 5.62 | 3.89 | 66.84 | 0.89 | 1.02 | 98.96 | 0.969 | 2.18 | 1.44 |
表3熟料物理性能分析表
| 细度 | 比表面积 | 稠度 | 初凝(min) | 终凝(min) | 抗折强度(MPa) | 抗压强度数(MPa) | ||
| 3d | 28d | 3d | 28d | |||||
| 2.2 | 385 | 25.80 | 86 | 151 | 5.5 | 7.8 | 28.8 | 54.6 |
表4是采用本发明水泥熟料生产的同不品种水泥的强度对比表.
表4生产不同品种水泥的强度对比表：
| 品种 | 熟料 | 混合材 | 石膏 | 细度 | 初凝(min) | 终凝(min) | 抗折强度 | 抗折压度 | ||
| 3d | 28d | 3d | 28d | |||||||
| 普水 | 83 | 13 | 4 | 2.1 | 162 | 235 | 4.5 | 7.8 | 21.3 | 45.6 |
| 复合水泥 | 51 | 45 | 4 | 1.8 | 175 | 375 | 2.5 | 6.9 | 12.7 | 36.4 |
| 磷渣水泥 | 66 | 30 | 4 | 3.1 | 141 | 191 | 4.0 | 7.5 | 18.2 | 44.1 |
| 矿渣水泥 | 66 | 30 | 4 | 1.2 | 186 | 363 | 4.1 | 8.1 | 21.2 | 48.9 |
| 粉煤灰水泥 | 66 | 30 | 4 | 1.9 | 173 | 252 | 3.4 | 7.4 | 16.7 | 41.4 |
上述各实施例是对本发明的上述内容作进一步的说明，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于上述实施例。凡基于上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。
Claims (3)
1、用电石渣为原料的水泥熟料，其特征在于按重量百分比由下列原料制成：
电石渣 60～70％，
磷渣 3～8％，
硫铁渣 1～3％，
磷石膏 1～4％，
粉煤灰 8～17％，
无烟煤 8～10％，
2、如权利要求1所述的用电石渣为原料的水泥熟料的干法生产方法，其特征在于包括如下步骤：
1)，按比例配料；
2)，电石渣脱水，其它原料经球磨机球磨成粉；
3)，将脱水电石渣和球磨成粉的其它原料投入行星式轮碾搅拌机中搅拌均匀成浆料；
4)，将搅拌均匀的浆料经挤压脱水成干料球；
5)，将挤压脱水而成的干料球投入水泥机立窑中，在1300℃～1350℃条件下煅烧5～15分钟，即生产出水泥熟料。
3、如权利要求1所述的用电石渣为原料的水泥熟料的干法生产方法，其特征在于料球入窑水分＜5％，料球粒径为5～15mm，成球颗粒粒径细度80μm筛余量小于5％。
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