一種新型建筑膠材的制備技術(shù)及其工藝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及一種新型建筑膠材的生產(chǎn)方法，特別是一種以旋窯熟料、鉛鋅和鐵礦選礦尾礦廢料為主要原料、以燃煤過程產(chǎn)生的工業(yè)廢棄物脫硫灰渣等為輔料制作新型建筑膠材的制備技術(shù)及其工藝方法。
【背景技術(shù)】
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[0002]選礦尾礦是在開采、分選礦石之后排放的暫時(shí)不能被利用的固體或粉狀廢料。在我國(guó)，現(xiàn)有各類選礦尾礦庫(kù)I萬(wàn)2千多座，堆存的選礦尾礦到“十二五”末達(dá)到170億噸以上，特別是細(xì)粒尾礦及浮選廠排出的尾礦，對(duì)農(nóng)田、水源等環(huán)境污染尤為嚴(yán)重。目前，我國(guó)選礦尾礦的平均綜合利用率不足18%，其中鐵和鉛鋅選礦尾礦的利用率更低。特別是鐵選礦尾礦已成為我國(guó)工業(yè)目前產(chǎn)出量最大、綜合利用率最低的大宗固體廢棄物。在我國(guó)僅2012年和2013年兩年鐵和鉛鋅等選礦尾礦產(chǎn)生量分別就達(dá)到16.21億噸和16.49億噸。隨著我國(guó)礦產(chǎn)資源開采力度的不斷加大，選礦尾礦排出量逐年遞增，加快選礦尾礦的綜合利用已迫在眉睫。
[0003]水泥作為當(dāng)今大宗的人造建筑膠材，在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中起著重要的作用，但水泥生產(chǎn)消耗大量的石灰石、黏土、煤等不可再生的資源，同時(shí)排放數(shù)以億噸計(jì)的C02、S0jP NOx等廢氣及粉塵，其生產(chǎn)過程的資源消耗、能源消耗與環(huán)境污染等問題十分突出。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)，水泥的粉磨生產(chǎn)工藝有球磨機(jī)和立磨兩種工藝形式。長(zhǎng)期以來，水泥等建筑膠材生產(chǎn)線工藝水泥熟料粉磨都是在球磨機(jī)中進(jìn)行的。球磨粉磨的水泥等建筑膠材具有較好的顆粒特性，有利于水泥等建筑膠材的水化和硬化，這是雖然球磨機(jī)其能量的有效利用率較低，僅有2%?5%。卻依然多數(shù)生產(chǎn)工藝仍選用球磨機(jī)的主要原因。
[0005]立磨采用了增加摩擦粉磨力及多次擠壓技術(shù)。相對(duì)球磨而言，立磨能耗利用率較高，這是粉磨系統(tǒng)優(yōu)先選用立磨主要原因，但立磨的成品細(xì)度太均齊了，物料粉碎呈現(xiàn)為片狀，顆粒大多為多角形。沒有合理顆粒級(jí)配，這是限制立磨更廣泛應(yīng)用于水泥粉磨的主要原因。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0006]本發(fā)明的目的在于克服上述缺陷，提供一種新型建筑膠材的生產(chǎn)方法，特別是一種以旋窯熟料、鉛鋅和鐵選礦尾礦廢料為主要原料、以燃煤過程產(chǎn)生的工業(yè)廢棄物脫硫灰渣等為輔料制作新型建筑膠材的方法。
[0007]本發(fā)明的方案是:
[0008]包括熟料立磨粉磨初加工。其特征在于:把旋窯熟料摻入適量的工業(yè)廢棄物脫硫灰渣，所述工業(yè)廢棄物脫硫灰渣摻加量以混合料檢測(cè)SO3含量不超過3.5%為限。用包括但不僅限于立磨研磨成比表面積為500-200m2/g的粉狀物料。
[0009]包括選礦尾礦烘干、分級(jí)。其特征在于:把選礦尾礦通過包括但不僅限于烘干機(jī)設(shè)備烘干后進(jìn)入包括但不僅限于高效分級(jí)機(jī)，將選礦尾礦分級(jí)為< 0.080mm和> 0.080mm兩種等級(jí)。
[0010]包括將以上所述步驟分別輸送入庫(kù)。
[0011]包括將以上所述步驟分別輸送入庫(kù)后的物料通過計(jì)量設(shè)備按一定配方通過電腦控制系統(tǒng)精確計(jì)量。
[0012]包括一種超高頻振動(dòng)粉磨與水泥顆粒修正裝置，其特征在于:通過包括但不僅限于附著式超高頻振動(dòng)器，振動(dòng)頻率包括但不僅限于200-20000HZ/S。包括但不僅限于在該裝置中加入0 10-Φ 30mm的鋼球或鋼鍛，所述鋼球或鋼鍛加入量為占該裝置物料通過重量的5-35%。
[0013]包括一種高壓霧化，其特征在于:所述高壓制霧壓力為100-1200PSI，將市售包括但不僅限于有機(jī)和無機(jī)材料制作的增效劑通過高壓霧化充分附著在物料上。
[0014]所述一種超高頻振動(dòng)粉磨與水泥顆粒修正裝置工藝原理:
[0015]經(jīng)立磨處理過的粉狀物料送入超高頻振動(dòng)粉磨與水泥顆粒修正裝置。在200-20000HZ/S高頻激振的強(qiáng)烈作用下，物料呈現(xiàn)上下翻騰，處于流化狀態(tài)(沸騰狀態(tài))。鋼球或鋼鍛在超高頻振動(dòng)粉磨與水泥顆粒修正裝置內(nèi)除了自身受高頻激振的強(qiáng)烈作用，處于上下翻騰狀態(tài)，同時(shí)又受到呈現(xiàn)沸騰狀態(tài)的粉狀物流帶動(dòng)，快速的作向上運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)到一定高度的鋼球或鋼鍛由于其自身的重力作用，又快速的往下掉落，如此往復(fù)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生強(qiáng)烈的剪切力、摩擦力、撞擊力和高頻振動(dòng)等復(fù)合作用力，將物料粉碎、分散、細(xì)化和均質(zhì)效果。由于采用與球磨機(jī)相同的鋼球或鋼鍛作為介質(zhì)，有助于彌補(bǔ)單一立磨的成品細(xì)度過于均齊，物料粉碎呈現(xiàn)為片狀的缺陷，以很低的電耗就能獲得較高的物料圓度系數(shù)。
[0016]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0017]1、與傳統(tǒng)球磨機(jī)相比，粉磨效率呈幾何級(jí)提高。
[0018]傳統(tǒng)球磨機(jī)工作原理是利用旋轉(zhuǎn)筒體內(nèi)的鋼球或鋼鍛對(duì)物料的不斷沖擊和研磨，使物料最終粉磨成合格的產(chǎn)品。由于離心力和摩擦力的作用，鋼球或鋼鍛隨著磨機(jī)筒體一起轉(zhuǎn)動(dòng)。任何一層鋼球或鋼鍛的運(yùn)動(dòng)軌跡都是以筒體中心為圓心的圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)球磨機(jī)內(nèi)鋼球或鋼鍛與筒體一起轉(zhuǎn)動(dòng)而被提升到一定高度以后，因研磨體的離心力小于重力的向心分力，此時(shí)，研磨體離開筒壁作拋物線運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)磨內(nèi)物料的粉碎和研磨。在這個(gè)過程中，鋼球或鋼鍛大部分所作的運(yùn)動(dòng)都是無意消耗，這就是為什么球磨機(jī)其能量的有效利用率較低，僅有2%?5%的原因。
[0019]另一方面，當(dāng)球磨機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速達(dá)到臨界轉(zhuǎn)速或大于臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，磨內(nèi)鋼球或鋼鍛的運(yùn)行軌跡是貼著筒體的圓周運(yùn)動(dòng)，不存在分離點(diǎn)和接觸點(diǎn)，即沒有沖擊點(diǎn)，起不到?jīng)_擊粉碎物料的作用:當(dāng)球磨機(jī)的實(shí)際運(yùn)行速度過小時(shí)，球磨機(jī)沒有能力將鋼球或鋼鍛帶到合理高度，無法形成拋落的運(yùn)動(dòng)軌跡來沖擊物料，而只能形成全瀉落狀態(tài)的運(yùn)動(dòng)軌跡，也不能很好的起到?jīng)_擊作用。因此，球磨機(jī)一般轉(zhuǎn)速僅18r/min左右。
[0020]超高頻振動(dòng)粉磨與水泥顆粒修正裝置振動(dòng)頻率高達(dá)200-20000HZ/S ;內(nèi)部物料受此強(qiáng)烈的激振作用，上下翻騰，處于流化狀態(tài)(沸騰狀態(tài))。鋼球或鋼鍛在超高頻振動(dòng)粉磨與水泥顆粒修正裝置內(nèi)除了自身受高頻激振的強(qiáng)烈作用，處于上下翻騰狀態(tài)，同時(shí)又受到呈現(xiàn)沸騰狀態(tài)的粉狀物流帶動(dòng)，快速的作向上運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)到一定高度的鋼球或鋼鍛由于其自身的重力作用，又快速的往下掉落，如此往復(fù)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生強(qiáng)烈的剪切力、摩擦力、撞擊力和高頻振動(dòng)等復(fù)合作用力，將物料粉碎、分散、細(xì)化和均質(zhì)效果。由于采用與球磨機(jī)相同的鋼球或鋼鍛作為介質(zhì)，有助于彌補(bǔ)單一立磨的成品細(xì)度過于均齊，物料粉碎呈現(xiàn)為片狀的缺陷，以很低的電耗就能獲得較高的物料圓度系數(shù)。
[0021]另一方面，由于鋼球或鋼鍛始終懸浮在物料中作快速、強(qiáng)烈的剪切力、摩擦力、撞擊力和高頻振動(dòng)等復(fù)合作用力，將物料粉碎、分散、細(xì)化。不產(chǎn)生無意消耗，物料粉磨單產(chǎn)能耗下降30%?70%。
[0022]2、由于采用與球磨機(jī)相同的鋼球或鋼鍛作為介質(zhì)，有助于彌補(bǔ)單一立磨的成