本发明涉及建筑材料
技术领域：
，具体为一种废煤结合烧结厂生产石灰的方法。
背景技术：
：石灰是一种以氧化钙为主要成分的气硬性无机胶凝材料。石灰是用石灰石、白云石、白垩、贝壳等碳酸钙含量高的产物，经900～1100℃煅烧而成。石灰是人类最早应用的胶凝材料。石灰在土木工程中应用范围很广，在我国还可用在医药方面。为此，古代流传下以石灰为题材的诗词，千古吟颂。如果可以用废煤进行石灰的生产，不仅可以减少这些原料的使用，还能够达到废物利用的效果。还可以制备具备较高活性到的石灰，且作为建筑材料时，没有游离氧化钙对材料安定性产生影响，材料的安全性和强度会大大提高。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种废煤结合烧结厂生产石灰的方法，以解决上述
背景技术：
中提出的问题。为了解决上述技术问题，本发明第一方面提供如下技术方案：一种废煤结合烧结厂生产石灰的方法，其特征在于，包括以下工艺流程：预处理，烧结。优选的，包括以下具体步骤：(1)将废煤浸于质量分数为20～50％的氢氧化钠溶液中，进行第一次微波加热，加热后边搅拌边通入水蒸汽和二氧化碳混合气；(2)将进行第一次微波加热的废煤直接进行第二次微波加热，待溶剂蒸干后停止加热，自然冷却至室温；(3)将冷却后的废煤置于球磨机中进行球磨，制得预处理的废煤；(4)向预处理的废煤中加入碳酸钙形成混料，进行第一次烧结，待体系无气体逸出时进行第二次烧结；(5)保持温度不变，将进行第二次烧结后的混料进行第三次烧结，自然冷却至室温，制得成品。优选的，上述步骤(1)中：废煤与氢氧化钠溶液的质量比为1：10；水蒸汽和二氧化碳体积比为1：1～1：2，搅拌转速为500～800rpm。优选的，上述步骤(1)中：第一次微波加热功率为300～800w，频率为1.0～1.5ghz，温度为90～120℃，时间为10～20min。优选的，上述步骤(2)中：第二次微波加热功率为2000～3000w，频率为2～3ghz，温度为1400～1800℃。优选的，上述步骤(3)中：球磨时间为10～15min。优选的，上述步骤(4)中：预处理的废煤与碳酸钙质量比为1：1～1：2；第一次烧结时进梯度升温，每升温200～300℃，进行保温1～2h，升高温度至1500～1800℃。优选的，上述步骤(5)中：第三次烧结时进行通风，通风速率为5～10l/h。本发明第二方面，一种废煤结合烧结厂生产石灰的方法，其特征在于，所述废煤结合烧结厂生产石灰的方法生产的石灰，包括以下重量份数的原料：20～40份废煤、10～15份氢氧化钠、20～80份碳酸钙；所述废煤中氧化钙的含量为5～10％。与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：由废煤生产石灰时，先将废煤进行预处理，再进行生产石灰；预处理时，将废煤进行两段微波加热，第一段微波加热时将废煤浸泡在氢氧化钠溶液中，加热后边搅拌边通入水蒸汽和二氧化碳混合气，第二段微波加热时改变温度，将溶液蒸干后停止加热，再进行球磨，得到预处理的废煤；第一段微波加热时将废煤浸泡在氢氧化钠溶液中，废煤中的氧化钙转变为氢氧化钙，加热后边搅拌边通入水蒸汽和二氧化碳混合气，废煤中残存的焦油伴随气体的逸出，挥发或溶于溶液中，可以将废煤中大部分杂质去除；第二段微波加热时改变温度，使氢氧化钙重新生成氧化钙，与二氧化硅生成硅酸钙的同时，将溶剂中的焦油蒸干；经过两次微波加热后的废煤内部矿物相的热应力增加，增强废煤的可磨性且减少球磨能量；这种两段微波加热的预处理方式，不仅将废煤中的杂质全部去除，还使得到的预处理的废煤的成分为硅酸钙、氧化铝、氧化铁和氧化镁，可以直接用于石灰制备，并减少球磨能。向预处理的废煤中加入碳酸钙形成混料，进行三次烧结制备石灰；第一次烧结时进行缓慢的梯度升温，当碳酸钙分解成氧化钙会发生晶格转变，由碳酸钙的菱形晶格转变为氧化钙的立方晶格，通过温度的放缓，促使结晶加速生长，且伴随二氧化碳逸出使大部分氧化钙结晶形状不规则，这种不规则的形状与预处理的废煤中的中的硅酸钙、氧化铝、氧化铁和氧化镁结合，形成结合氧化钙，同时还造成了多孔隙的结构，使制得石灰活性度较高，待体系无气体逸出时进行第二次烧结；第二次烧结时在密封条件下搅拌进行，混料中剩余的二氧化碳通过搅拌和伴随升温逸出，使烧结时的压力增大，小部分氧化钙发育不完全的晶体存在内部缺陷，在压力作用下内部缺陷坍塌，重新结合在结合氧化钙表面；第三次烧结时缓慢通风，使堵塞结合氧化钙孔隙的氧化钙飞出，在保证石灰活性的同时，最大限度对原料的利用，并去除了游离氧化钙；通过三次烧结制得的石灰，具备较高的活性，且作为建筑材料时，没有游离氧化钙对材料安定性产生影响，材料的安全性和强度会大大提高。具体实施方式下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。为了更清楚的说明本发明提供的方法通过以下实施例进行详细说明，在以下实施例中生产的石灰的各指标测试方法如下：纯度：将实施例1、2与对比例1生产的石灰溶于水，用酸进行滴定，测出有效氧化钙的含量，计算石灰纯度。石灰活性：采用酸碱滴定法测定石灰活性度，活性度大于320ml，即为活性石灰。实施例1一种废煤结合烧结厂生产石灰的方法生产的石灰，按重量份数计，主要包括：20份的废煤、10份的氢氧化钠、20份的碳酸钙；所述废煤中氧化钙的含量为5～10％。一种废煤结合烧结厂生产石灰的方法，所述废煤结合烧结厂生产石灰的方为：(1)将废煤浸于质量分数为20％的氢氧化钠溶液中，废煤与氢氧化钠溶液的质量比为1：10，进行第一次微波加热，功率为300w，频率为1.0ghz，温度为90℃，时间为10min，加热后边搅拌边通入水蒸汽和二氧化碳混合气，水蒸汽和二氧化碳体积比为1：1，搅拌转速为500rpm；(2)将进行第一次微波加热的废煤直接进行第二次微波加热，功率为2000w，频率为2ghz，温度为1400℃，待溶剂蒸干后停止加热，自然冷却至室温；(3)将冷却后的废煤置于球磨机中进行球磨，球磨时间为10min，制得预处理的废煤；(4)向预处理的废煤中加入碳酸钙形成混料，预处理的废煤与碳酸钙质量比为1：1，进行第一次烧结，升高温度至1500℃，每升温250℃，进行保温1h，温度至1500℃后，待体系无气体逸出时进行第二次烧结，第二次烧结在密封条件下搅拌进行，搅拌速率为1000rpm；(5)保持温度不变，将进行第二次烧结后的混料进行第三次烧结，进行通风烧结，通风速率为5l/h，自然冷却至室温，制得成品。实施例2一种废煤结合烧结厂生产石灰的方法生产的石灰，按重量份数计，主要包括：20份的废煤、10份的氢氧化钠、20份的碳酸钙；所述废煤中氧化钙的含量为5～10％。一种废煤结合烧结厂生产石灰的方法，所述废煤结合烧结厂生产石灰的方为：(1)将废煤浸于质量分数为50％的氢氧化钠溶液中，废煤与氢氧化钠溶液的质量比为1：10，进行第一次微波加热，功率为800w，频率为1.5ghz，温度为120℃，时间为20min，加热后边搅拌边通入水蒸汽和二氧化碳混合气，水蒸汽和二氧化碳体积比为1：2，搅拌转速为800rpm；(2)将进行第一次微波加热的废煤直接进行第二次微波加热，功率为3000w，频率为3ghz，温度为1800℃，待溶剂蒸干后停止加热，自然冷却至室温；(3)将冷却后的废煤置于球磨机中进行球磨，球磨时间为15min，制得预处理的废煤；(4)向预处理的废煤中加入碳酸钙形成混料，预处理的废煤与碳酸钙质量比为1：2，进行第一次烧结，升高温度至1800℃，每升温300℃，进行保温2h，温度至1800℃后，待体系无气体逸出时进行第二次烧结，第二次烧结在密封条件下搅拌进行，搅拌速率为1500rpm；(5)保持温度不变将，进行第二次烧结后的混料进行第三次烧结，进行通风烧结，通风速率为10l/h，自然冷却至室温，制得成品。对比例1一种废煤结合烧结厂生产石灰的方法生产的石灰，按重量份数计，主要包括：20份的废煤、20份的碳酸钙；所述废煤中氧化钙的含量为5～10％。一种废煤结合烧结厂生产石灰的方法，所述废煤结合烧结厂生产石灰的方为：(1)向废煤中加入碳酸钙形成混料，废煤与碳酸钙质量比为1：1，进行第一次烧结，升高温度至1500℃，每升温250℃，进行保温1h，温度至1500℃后，待体系无气体逸出时进行第二次烧结，第二次烧结在密封条件下搅拌进行，搅拌速率为1000rpm；(2)保持温度不变将进行第二次烧结后的混料进行第三次烧结，进行通风烧结，通风速率为5l/h，自然冷却至室温，制得成品。对比例2一种废煤结合烧结厂生产石灰的方法生产的石灰，按重量份数计，主要包括：20份的废煤、10份的氢氧化钠、20份的碳酸钙；所述废煤中氧化钙的含量为5～10％。一种废煤结合烧结厂生产石灰的方法，所述废煤结合烧结厂生产石灰的方为：(1)将废煤浸于质量分数为20％的氢氧化钠溶液中，废煤与氢氧化钠溶液的质量比为1：10，进行第一次微波加热，功率为300w，频率为1.0ghz，温度为90℃，时间为10min，加热后边搅拌边通入水蒸汽和二氧化碳混合气，水蒸汽和二氧化碳体积比为1：1，搅拌转速为500rpm；(2)将进行第一次微波加热的废煤直接进行第二次微波加热，功率为2000w，频率为2ghz，温度为1400℃，待溶剂蒸干后停止加热，自然冷却至室温；(3)将冷却后的废煤置于球磨机中进行球磨，球磨时间为10min，制得预处理的废煤；(4)向预处理的废煤中加入碳酸钙形成混料，预处理的废煤与碳酸钙质量比为1：1，进行烧结，烧结温度为1500℃，时间为10h，烧结后自然冷却至室温，制得成品。效果例1下表1给出了采用本发明将实施例1、2与对比例1检测石灰纯度分析结果。表1纯度(％)实施例192.1实施例291.9对比例170.6通过实施例1、2与对比例1的石灰纯度进行对比，可以明显发现实施例1、2通过浸于氢氧化钠，并进行两次微波加热后球磨的预处理，可以去除废煤中大部分杂质，使废煤结合烧结厂生产石灰的方法生产的石灰纯度较高。效果例2下表2给出了采用本发明将实施例1、2与对比例2检测石灰活性的分析结果。表2活性(ml)实施例1394实施例2392对比例1300通过实施例1、2与对比例2的石灰活性进行对比，可以明显发现实施例1、2通过三次烧结并结合密封与通风的转化，使废煤结合烧结厂生产石灰的方法生产的石灰纯度较高。最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12