本發(fā)明涉及一種利用電石渣制備水泥熟料的方法。
背景技術(shù)：
：電石渣是電石水解后的殘?jiān)饕煞质莄a(oh)2。2015年，全國約產(chǎn)生2500萬噸電石，按每噸電石水解后約產(chǎn)生1.2～1.5噸電石渣計(jì)算，可產(chǎn)生電石渣約3000～3750萬噸。近年來，我國累積電石渣量已過億噸，將其堆放不僅占用了大量土地，電石渣漿液中水分滲透進(jìn)入地下水中，造成了土地堿化和水資源污染等問題。電石渣經(jīng)長時間堆放風(fēng)干后遇風(fēng)易起揚(yáng)塵，給周圍環(huán)境帶來了極大的威脅。電石渣既是一種工業(yè)固體廢棄物，也是一種二次資源，如果能夠被有效利用，則對社會、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的發(fā)展大有裨益。目前，我國對電石渣的綜合利用進(jìn)行了多方面的研究，例如將電石渣作為燃煤電廠廢氣的脫硫劑可以生產(chǎn)脫硫石膏，用電石渣生產(chǎn)納米碳酸鈣或者用來作為土壤改良劑以改善酸性土壤等。電石渣中含有豐富的cao，可作為水泥熟料生產(chǎn)中的鈣質(zhì)矯正劑，因此用電石渣替代石灰石制備水泥熟料，既減少了天然石灰石資源的過度開采，也大大降低了溫室氣體的排放。另外，石灰石分解溫度為850攝氏度，而電石渣中ca(oh)2分解溫度為580攝氏度，因此，采用電石渣替代石灰石制備水泥熟料，能夠降低能耗，提高生產(chǎn)效率。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：基于傳統(tǒng)石灰石制備水泥熟料和利用電石渣制備水泥熟料相關(guān)工藝存在的問題，本發(fā)明提出了一種電石渣制備水泥熟料的方法，該方法可將電石渣100％替代石灰石生產(chǎn)水泥熟料，節(jié)約了石灰石資源的開采，降低了溫室氣體的排放，同時還能夠節(jié)約水泥熟料生產(chǎn)過程能耗，提高生產(chǎn)率。本發(fā)明采用的方法如下所述：一種利用電石渣制備水泥熟料的方法，包含以下步驟：步驟一，在回轉(zhuǎn)窯外將電石渣脫水干燥；步驟二，將電石渣與砂巖、粉煤灰、銅渣混合形成第一混合料；步驟三，將第一混合料擠壓粉磨并混合均化得到第二混合料；步驟四，采用干磨干燒工藝將第二混合料進(jìn)行煅燒，得到水泥熟料。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，經(jīng)步驟一脫水干燥后的電石渣含水量小于1％。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，步驟二中各種原料配比分別為：電石渣74.1～75.5重量份、砂巖12.8～14.0重量份、粉煤灰7.1～8.1重量份以及銅渣3.9～4.5重量份。優(yōu)選的，根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，步驟二中各種原料配比分別為：電石渣74.2～75.3重量份、砂巖13.0～13.9重量份、粉煤灰7.2～8.0重量份以及銅渣4.0～4.4重量份。進(jìn)一步優(yōu)選的，根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，步驟二中各種原料配比分別為：電石渣74.34～75.17重量份、砂巖13.06～13.75重量份、粉煤灰7.26～7.89重量份以及銅渣4.12～4.32重量份。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，上述各原料需要滿足以下組分要求：電石渣包含質(zhì)量百分比65％～70％的cao；粉煤灰包含以下質(zhì)量百分比的各組分：45％～50％的sio2、34％～39％的al2o3；砂巖包含質(zhì)量百分比86％～92％的sio2；銅渣包含以下質(zhì)量百分比的各組分：31％～34％的sio2和54％～58％的fe2o3。優(yōu)選的，根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，上述各原料需要滿足以下組分要求：電石渣包含質(zhì)量百分比為66.73％～69.23％的cao；粉煤灰包含以下質(zhì)量百分比的各組分：46.92％～48.13％的sio2、35.28％～37.56％的al2o3；砂巖包含質(zhì)量百分比87.48％～89.47％的sio2；銅渣包含以下質(zhì)量百分比的各組分：32.03％～32.44％的sio2和55.63％～56.99％的fe2o3。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，電石渣的脫水干燥可以充分利用回轉(zhuǎn)窯和/或分解爐排出的廢氣余熱進(jìn)行。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，步驟四的“干磨干燒”工藝，其包含以下步驟：步驟一，將第二混合料預(yù)熱以使其中的部分ca(oh)2分解，該預(yù)熱過程可以充分利用回轉(zhuǎn)窯和/分解爐排出的廢氣余熱加熱；步驟二，在回轉(zhuǎn)窯中將預(yù)熱后的所述第二混合料煅燒，煅燒過程中ca(oh)2進(jìn)一步分解并發(fā)生固相反應(yīng)，生成水泥熟料中所需的各種礦物。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，水泥熟料煅燒溫度為1380℃～1420℃，煅燒時間為25～34分鐘。優(yōu)選的，水泥熟料煅燒溫度為1390℃～1415℃，煅燒時間為28～32分鐘。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，將水泥熟料與緩凝劑混合后粉磨得到硅酸鹽水泥產(chǎn)品。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，緩凝劑的添加比例為3～5％。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，緩凝劑為天然石膏和/或脫硫石膏。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，電石渣中氯離子含量小于0.06％。優(yōu)選的，電石渣中氯離子的含量為0.02-0.05％。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，電石渣中硅鐵含量不高于0.05％。優(yōu)選的，電石渣中硅鐵含量為0.02-0.04％。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，混合配料后原料擠壓粉磨后原料粒徑小于80μm的比例為90％以上。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，“干磨干燒”工藝預(yù)熱分解過程采用三級旋風(fēng)預(yù)熱分解系統(tǒng)。通過采用上述技術(shù)方案，取得了以下諸多有益效果：(1)采用電石渣100％替代石灰石生產(chǎn)水泥熟料，節(jié)約了石灰石資源的開采，降低了溫室氣體的排放。(2)由于電石渣分解溫度較石灰石低，節(jié)約水泥熟料生產(chǎn)過程能耗，提高了生產(chǎn)率。(3)由于電石渣中氯離子含量低，回轉(zhuǎn)窯尾氣出口結(jié)氯現(xiàn)象較輕，能夠?qū)崿F(xiàn)回轉(zhuǎn)窯連續(xù)生產(chǎn)。(4)由于電石渣中硅鐵含量低，節(jié)約了生料粉磨和水泥熟料粉磨過程時間，設(shè)備磨損率較低。附圖說明本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)在與附圖結(jié)合對實(shí)施例進(jìn)行的描述中將更加明顯并容易理解，其中：圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的利用電石渣制備水泥熟料的方法的流程示意圖。具體實(shí)施方式應(yīng)當(dāng)理解，在示例性實(shí)施例中所示的本發(fā)明的實(shí)施例僅是說明性的。雖然在本發(fā)明中僅對少數(shù)實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易領(lǐng)會在未實(shí)質(zhì)脫離本發(fā)明主題的教導(dǎo)情況下，多種修改是可行的。相應(yīng)地，所有這樣的修改都應(yīng)當(dāng)被包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。在不脫離本發(fā)明的主旨的情況下，可以對以下示例性實(shí)施例的設(shè)計(jì)、操作條件和參數(shù)等做出其他的替換、修改、變化和刪減。實(shí)施例一在本實(shí)施例中，各原料化學(xué)成分如表1所示。參考圖1，在步驟s100中，將電石渣在回轉(zhuǎn)窯外脫水干燥，隨后在步驟s200中將干燥后的含水量少于1％的電石渣按照電石渣75.49重量份、砂巖12.82重量份、粉煤灰7.78重量份、以及銅渣3.91重量份的組分組成進(jìn)行混合配料形成第一混合料。接著在步驟s300中將上述第一混合料擠壓粉磨，再將其混合均化形成第二混合料。最后在步驟s400中，將第二混合料按照新型干法“干磨干燒”工藝進(jìn)行煅燒，將煅燒后的產(chǎn)物加入3％的天然石膏制備得到硅酸鹽水泥產(chǎn)品。其中，水泥熟料煅燒溫度為1380℃，煅燒時間為34分鐘。表1各原料化學(xué)成分，wt％項(xiàng)目loicaosio2al2o3fe2o3mgocl-(fe,si)電石渣27.766.730.651.390.430.880.020.05粉煤灰5.623.3346.9237.563.290.770.0010.001砂巖0.120.4389.473.550.750.2900銅渣0.762.1532.033.4557.991.0600實(shí)施例二在本實(shí)施例中，各原料化學(xué)成分如表2所示。參考圖1，在步驟s100中，將電石渣在回轉(zhuǎn)窯外脫水干燥，隨后在步驟s200中將干燥后的含水量少于1％的電石渣按照電石渣74.11重量份、砂巖13.55重量份、粉煤灰8.09重量份、以及銅渣4.25重量份的組分組成進(jìn)行混合配料形成第一混合料。接著在步驟s300中將上述第一混合料擠壓粉磨，再將其混合均化形成第二混合料。最后在步驟s400中，將第二混合料按照新型干法“干磨干燒”工藝進(jìn)行煅燒，將煅燒后的產(chǎn)物加入4％的脫硫石膏制備得到硅酸鹽水泥產(chǎn)品。其中，水泥熟料煅燒溫度為1420℃，煅燒時間為25分鐘。表2各原料化學(xué)成分，wt％項(xiàng)目loicaosio2al2o3fe2o3mgocl-(fe,si)電石渣27.569.230.511.220.210.930.050.03粉煤灰5.513.1347.8536.713.780.720.0010.001砂巖0.350.6188.523.250.960.2300銅渣0.451.7732.133.2256.821.1800實(shí)施例三在本實(shí)施例中，各原料化學(xué)成分如表3所示。參考圖1，在步驟s100中，將電石渣在回轉(zhuǎn)窯外脫水干燥，隨后在步驟s200中將干燥后的含水量少于1％的電石渣按照電石渣74.57重量份、砂巖13.83重量份、粉煤灰7.11重量份、以及銅渣4.49重量份的組分組成進(jìn)行混合配料形成第一混合料。接著在步驟s300中將上述第一混合料擠壓粉磨，再將其混合均化形成第二混合料。最后在步驟s400中，將第二混合料按照新型干法“干磨干燒”工藝進(jìn)行煅燒，將煅燒后的產(chǎn)物加入5％的天然石膏制備得到硅酸鹽水泥產(chǎn)品。其中，水泥熟料煅燒溫度為1400℃，煅燒時間為29分鐘。表3各原料化學(xué)成分，wt％項(xiàng)目loicaosio2al2o3fe2o3mgocl-(fe,si)電石渣28.468.053.541.350.320.910.040.04粉煤灰5.153.5448.1335.283.550.620.0010.001砂巖0.290.7987.483.450.840.3600銅渣0.291.9432.443.0855.631.1400實(shí)施例1-3制備得到的硅酸鹽水泥產(chǎn)品相關(guān)理化性能檢測結(jié)果如下表4所示。表4采用本發(fā)明的方法得到的硅酸鹽水泥產(chǎn)品理化性能以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用來限定本發(fā)明的實(shí)施范圍；如果不脫離本發(fā)明的精神和范圍，對本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍當(dāng)中。當(dāng)前第1頁12