专利名称：一种用纯碱废渣制造水泥主料和添加料的方法
技术领域：
本发明属于纯碱工业三废治理和综合利用的技术领域，尤其是一种用纯碱废渣制 造水泥主料和添加料的方法。
背景技术：
碱渣是氨碱法纯碱生产过程中的副产物，主要成分为碳酸钙等无机物。作为氨碱 法纯碱生产大国的中国，回避不了碱渣污染这个突出问题，因为每生产1吨纯碱，就副产千 基碱渣300千克。而目前我国氨碱法生产纯碱年产量达900万吨，占全国纯碱总产量的 60%，每年因此产生的碱渣约270万吨。由于产生量较大，又具有较强的碱性，碱渣的处理 问题一直是纯碱行业的世界性难题。多年来，碱渣的治理措施主要为围坝拦渣、清液排放、 堆存填地；一些企业还因此尝试过搬迁到异地，但是，由于这些治理模式不能从根本上消除 碱渣，企业发展的压力并没有得到实质性的缓解。为了解决碱渣问题，中国专利文献，申请号为95106293. X公开了一种碱渣制工程 土的方法，主要是将50 IOOwt%的堆积碱渣或新排放废渣液初步沉积后经压滤工序压滤 后的碱渣粗粉碎后进入搅拌工序搅拌，得到膏状体，此膏状体在常温常压下经24 48小时 自然干燥脱水固化即成。中国专利文献，申请号为96120738. 8的专利也公开了一种碱渣土 的制造方法，是将堆积碱渣；或直接排放的废液废渣经沉淀后挖出的渣块；或直接排放的 废液废渣经碳化、沉淀、高位或低位真空预压脱水固化后得到的渣块；或碳化后经压滤得到 的块状滤饼，摊在空地上自然晾晒脱水，即可得到碱渣土。虽然以上方法部分解决了碱渣的 堆放避免了环境污染问题，但是其变废为宝的经济效益较低；目前也没有关于用纯碱废渣 制造水泥主料和添加料的方法的报道。
发明内容
本发明提供了一种不仅成本低廉、易于实现，而且工艺及生产设备简单的用纯碱 废渣制造水泥主料和添加料的方法。为了达到上述的目的，本发明的技术方案为一种用纯碱废渣制造水泥主料和添加料的方法，包括主料制作、添加料制作和水 泥合成；所述的主料制作过程为步骤A、将纯碱废渣脱水至30 50 %，再转入煅烧窑在720 740温度下煅烧，煅 烧成没有氯根的氧化钙；步骤B、将煅烧物冷却后用粉碎机一粉碎成500 800毫米的氧化钙小块；步骤C、氧化钙小块与配料按照重量比为1 0. 1 0. 4的比例在混料球磨机里混 勻研磨至400 600目，即得到了水泥主料；所述的添加料制作过程为步骤D、将纯碱废渣用水调制成乳浊液与盐酸稀溶液按照质量比为1 0.96 1. 36的比例投入到净化器中进行反应；得到反应混合物I ；所得产物主要是氯化钙为主的 水溶液；步骤E、将反应混合物I用抽滤机一抽滤得到澄清液和滤饼；步骤F、将步骤E中抽滤得到的滤饼送去焚烧炉做环保处理；滤饼属于惰性的杂 质；步骤G、将步骤E中抽滤得到的澄清液与硫酸稀溶液按照纯物质量的质量比为 1 0. 68 1. 08投入到合成器里进行反应，得到反应混合物II ；反应混合物II为两水硫酸 钙和盐酸混合溶液。澄清液属于氯化钙步骤H、将反应混合物II用抽滤机二抽滤得到澄清液和滤饼，澄清液为盐酸澄清液返回步骤D中的净化器中循环利用，滤饼依次经过洗涤机、脱水机、烘干机、粉碎机二进行 洗涤机、脱水机、烘干机、粉碎机得到两水硫酸钙，即是添加料。其中，步骤C中所述配料为烧制好的含硅铁的配料。步骤D中所述盐酸稀溶液为体积浓度为10 40%的稀盐酸。步骤G中所述硫酸稀溶液为体积浓度为10 40%的稀硫酸。所述纯碱废渣是由如下过程产生的所述纯碱废渣是由以下过程制备而得先将原盐溶解、去除钙镁离子后得到饱和 盐水，再按照质量比1 0.29 0.75进行吸氨得到碳化母液，碳化母液经过滤分离出碳酸 氢钠滤饼，碳酸氢钠滤饼经煅烧得到纯碱，滤液经过蒸氨后的液体称为蒸氨废液，用蒸氨废 液沉淀或者过滤得到纯碱废渣。本发明主要是利用纯碱废渣，碱渣的成分接近水泥的原料，碱渣是白色膏状物质， 表面有裂缝，稳定性较差等缺点。含水60 63%主要成分是氧化钙，还有二氧化硅、氯化 钠、氯化钙等物质富有强烈的吸水性。本发明将纯碱废渣经过脱水煅烧、混料研磨得到水 泥主料，同时利用纯碱废渣经过净化、合成后在脱水、干燥、得到添加料；本发明不但可以制 作水泥主料，而且还可以制作水泥的添加料，有效的利用了纯碱废渣，能消耗源源排除的碱 渣，达到变废为宝，保护环境，创造很高的济效益。本发明不仅生产的成本低廉、利润高、市 场需求量大，而且工艺及生产设备简单；是一种比较实际的处理和利用方法，该方法不但能 创造出可观的经济价值，而且还消除了化工废渣、治理了环境污染。其中，制得废渣的原理为NaCl+NH3+C02+H20 = = = = NaHC03+NH4Cl (废液)2NaHC03 = = = = Na2C03+C02+H20
图1为本发明中主料制作过程的工艺流程图；图2为本发明中添加料制作过程的工艺流程图；其中1—煅烧窑、2——粉碎机一、3——混料球磨机、4——水泥孰料、5——净化器、 6——抽滤机一、7——合成器、8-—抽滤机二、9——洗涤机、10—脱水机、11——烘干机、 12——粉碎机二、13——添加料。具体的实施方式
实施例1一种用纯碱废渣制造水泥主料和添加料的方法，包括主料制作、添加料制作和水 泥合成；先将原盐溶解、去除钙镁离子后得到饱和盐水，再按照质量比1 0.29 0.75进 行吸氨得到碳化母液，碳化母液经过滤分离出碳酸氢钠滤饼，碳酸氢钠滤饼经煅烧得到纯 碱，滤液经过蒸氨后的液体称为蒸氨废液，用蒸氨废液沉淀或者过滤得到纯碱废渣。所述的主料制作过程为步骤A、将纯碱废渣脱水至40 %，再转入煅烧窑1在730温度下煅烧，煅烧成没有 氯根的氧化钙；步骤B、将煅烧物冷却后用粉碎机一 2粉碎成750毫米的氧化钙小块；步骤C、氧化钙小块与配料按照重量比为1 0.2的比例在混料球磨 机3里混勻研 磨至500目，即得到了水泥主料4;所述的添加料制作过程为步骤D、将纯碱废渣用水调制成乳浊液与浓度为10%的盐酸稀溶液按照质量比为 1 1. 16的比例投入到净化器5中进行反应；得到反应混合物I ；所得产物主要是氯化钙 为主的水溶液；步骤E、将反应混合物I用抽滤机一 6抽滤得到澄清液和滤饼；步骤F、将步骤E中抽滤得到的滤饼送去焚烧炉做环保处理；滤饼属于惰性的杂 质；步骤G、将步骤E中抽滤得到的澄清液与浓度为40%的硫酸稀溶液按照纯物质量 的质量比为1 0.88投入到合成器7里进行反应，得到反应混合物II ；反应混合物II为两 水硫酸钙和盐酸混合溶液。澄清液属于氯化钙步骤H、将反应混合物II用抽滤机二 8抽滤得到澄清液和滤饼，澄清液为盐酸澄清 液返回步骤D中的净化器中循环利用，滤饼依次经过洗涤机9、脱水机10、烘干机11、粉碎机 二 12进行洗涤机、脱水机、烘干机、粉碎机得到两水硫酸钙，即是添加料13 ；实施例2一种用纯碱废渣制造水泥主料和添加料的方法，包括主料制作、添加料制作和水 泥合成；先将原盐溶解、去除钙镁离子后得到饱和盐水，再按照质量比1 0.29 0.75进 行吸氨得到碳化母液，碳化母液经过滤分离出碳酸氢钠滤饼，碳酸氢钠滤饼经煅烧得到纯 碱，滤液经过蒸氨后的液体称为蒸氨废液，用蒸氨废液沉淀或者过滤得到纯碱废渣。所述的主料制作过程为步骤A、将纯碱废渣脱水至30 %，再转入煅烧窑1在720温度下煅烧，煅烧成没有 氯根的氧化钙；步骤B、将煅烧物冷却后用粉碎机一 2粉碎成500毫米的氧化钙小块；步骤C、氧化钙小块与配料按照重量比为1 0.1的比例在混料球磨机3里混勻研 磨至400目，即得到了水泥主料4;所述的添加料制作过程为步骤D、将纯碱废渣用水调制成乳浊液与浓度为25%的盐酸稀溶液按照质量比为1 0.96的比例投入到净化器5中进行反应；得到反应混合物I ；所得产物主要是氯化钙 为主的水溶液；步骤E、将反应混合物I用抽滤机一 6抽滤得到澄清液和滤饼；步骤F、将步骤E中抽滤得到的滤饼送去焚烧炉做环保处理；滤饼属于惰性的杂 质；步骤G、将步骤E中抽滤得到的澄清液与浓度为10%的硫酸稀溶液按照纯物质量 的质量比为1 0.68投入到合成器7里进行反应，得到反应混合物II ；反应混合物II为两 水硫酸钙和盐酸混合溶液。澄清液属于氯化钙步骤H、将反应混合物II用抽滤机二 8抽滤得到澄清液和滤饼，澄清液为盐酸澄清 液返回步骤D中的净化器中循环利用，滤饼依次经过洗涤机9、脱水机10、烘干机11、粉碎机 二 12进行洗涤机、脱水机、烘干机、粉碎机得到两水硫酸钙，即是添加料13 ；实施例3
一种用纯碱废渣制造水泥主料和添加料的方法，包括主料制作、添加料制作和水 泥合成；先将原盐溶解、去除钙镁离子后得到0和盐水，再按照质量比1 0.29 0.75进 行吸氨得到碳化母液，碳化母液经过滤分离出碳酸氢钠滤饼，碳酸氢钠滤饼经煅烧得到纯 碱，滤液经过蒸氨后的液体称为蒸氨废液，用蒸氨废液沉淀或者过滤得到纯碱废渣。所述的主料制作过程为步骤A、将纯碱废渣脱水至50%，再转入煅烧窑1在740温度下煅烧，煅烧成没有 氯根的氧化钙；步骤B、将煅烧物冷却后用粉碎机一 2粉碎成800毫米的氧化钙小块；步骤C、氧化钙小块与配料按照重量比为1 0.4的比例在混料球磨机3里混勻研 磨至600目，即得到了水泥主料4;所述的添加料制作过程为步骤D、将纯碱废渣用水调制成乳浊液与浓度为40%的盐酸稀溶液按照质量比为 1 1.36的比例投入到净化器5中进行反应；得到反应混合物I ；所得产物主要是氯化钙 为主的水溶液；步骤E、将反应混合物I用抽滤机一 6抽滤得到澄清液和滤饼；步骤F、将步骤E中抽滤得到的滤饼送去焚烧炉做环保处理；滤饼属于惰性的杂 质；步骤G、将步骤E中抽滤得到的澄清液与浓度为30%的硫酸稀溶液按照纯物质量 的质量比为1 1.08投入到合成器7里进行反应，得到反应混合物II ；反应混合物II为两 水硫酸钙和盐酸混合溶液。澄清液属于氯化钙步骤H、将反应混合物II用抽滤机二 8抽滤得到澄清液和滤饼，澄清液为盐酸澄清 液返回步骤D中的净化器中循环利用，滤饼依次经过洗涤机9、脱水机10、烘干机11、粉碎机 二 12进行洗涤机、脱水机、烘干机、粉碎机得到两水硫酸钙，即是添加料13 ；所述水泥合成过程为上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发 明权利要求所述的特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括在本发明权利要求范围之内。
权利要求
一种用纯碱废渣制造水泥主料和添加料的方法，其特征在于包括主料制作、添加料制作和水泥合成；所述的主料制作过程为步骤A、将纯碱废渣脱水至30～50％，再转入煅烧窑(1)在720～740温度下煅烧，煅烧成没有氯根的氧化钙；步骤B、将煅烧物冷却后用粉碎机一(2)粉碎成500～800毫米的氧化钙小块；步骤C、氧化钙小块与配料按照重量比为1∶0.1～0.4的比例在混料球磨机(3)里混匀研磨至400～600目，即得到了水泥主料(4)；所述的添加料制作过程为步骤D、将纯碱废渣用水调制成乳浊液与盐酸稀溶液按照质量比为1∶0.96～1.36的比例投入到净化器(5)中进行反应；得到反应混合物I；步骤E、将反应混合物I用抽滤机一(6)抽滤得到澄清液和滤饼；步骤F、将步骤E中抽滤得到的滤饼送去焚烧炉做环保处理；步骤G、将步骤E中抽滤得到的澄清液与硫酸稀溶液按照纯物质量的质量比为1∶0.68～1.08投入到合成器(7)里进行反应，得到反应混合物II；步骤H、将反应混合物II用抽滤机二(8)抽滤得到澄清液和滤饼，澄清液为盐酸澄清液返回步骤D中的净化器中循环利用，滤饼依次经过洗涤机(9)、脱水机(10)、烘干机(11)、粉碎机二(12)进行洗涤机、脱水机、烘干机、粉碎机得到两水硫酸钙，即是添加料(13)。
2.根据权利要求1所述的用纯碱废渣制造水泥主料和添加料的方法，其特征在于步 骤C中所述配料为烧制好的含硅铁的配料。
3.根据权利要求1所述的用纯碱废渣制造水泥主料和添加料的方法，其特征在于步 骤D中所述盐酸稀溶液为体积浓度为10 40%的稀盐酸。
4.根据权利要求1所述的用纯碱废渣制造水泥主料和添加料的方法，其特征在于步 骤G中所述硫酸稀溶液为体积浓度为10 40%的稀硫酸。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的用纯碱废渣制造水泥主料和添加料的方法，其 特征在于所述纯碱废渣是由如下过程产生的先将原盐溶解、去除钙镁离子后得到饱和盐水，再按照质量比1 0.29 0.75进行吸 氨得到碳化母液，碳化母液经过滤分离出碳酸氢钠滤饼，碳酸氢钠滤饼经煅烧得到纯碱，滤 液经过蒸氨后的液体称为蒸氨废液，用蒸氨废液沉淀或者过滤得到纯碱废渣。
全文摘要
本发明属于化工三废治理和利用的技术领域，特别是一种用纯碱废渣制造水泥主料和添加料的方法；本发明主要是利用纯碱废渣经过脱水煅烧、混料研磨得到水泥主料，同时利用纯碱废渣经过净化、合成后再脱水、干燥、得到添加料；本发明不但可以制作水泥主料，而且还可以制作水泥的添加料，有效的利用了纯碱废渣，能消耗源源不断排出的碱渣，达到变废为宝，保护环境，创造很高的经济效益。
文档编号C04B22/14GK101830650SQ20101016965
公开日2010年9月15日 申请日期2010年4月30日 优先权日2010年4月30日
发明者王嘉兴 申请人:汪晋强