立窑利用干法乙炔电石渣两级配料生产水泥熟料的新工艺的制作方法

专利名称：立窑利用干法乙炔电石渣两级配料生产水泥熟料的新工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种建筑材料，具体涉及一种立窑利用干法乙炔电石渣配料 生产水泥熟料的新工艺，是一种氯碱工业废渣处理和水泥工业在资源综合利 用、节约能源和保护环境方面的新工艺
背景技术：
电石渣是煤化工行业用乙炔法生产PVC、 PVA等树脂的工业废渣，以前均 采用湿法乙炔工艺，电石渣浆含水达90%以上，电石渣的利用必须先经过压滤 脱水，随着技术的进步及节水、节能的要求，干法乙炔节水工艺开始推广应 用，干法乙炔电石渣大多为粉状、含水量4 10%。电石渣的规模利用为生产 水泥熟料，目前国内外利用干法乙炔电石渣制水泥的工艺为新型干法旋窑工 艺。
采用新型干法旋窑工艺利用干法乙炔电石渣生产水泥，先将电石渣与其 他原料一起配料后，使用烘干能力强的立式磨对配合生料进行烘干粉磨，粉 磨的生料粉水份含量要求<1.5%，熟料烧成热耗可降至3100 3360kJ/kg;但 新型干法旋窑工艺利用电石渣最大的问题是难以保证生产连续运行，生产中 必须控制电石渣用量在15%以下，即控制烟气中水份含量不超过某个限值才能 保证生产正常连续运行。这是由于电石渣中Ca(OHh的分解温度在58(TC左右， 电石渣中的Ca(0H)2
与石灰石中的CaC03分解产物分别为水与C02差异大，在温度较高的旋风筒和 分解炉锥部易产生堵塞，导致不能连续稳定生产。解决的有效办法是先将电 石渣碳化至85%以上或预焙烧分解为生石灰，但很不经济。另一方面，若干法 乙炔工艺利用了废次氯酸钠溶液，则电石渣中的碱含量和氯含量过高，会导 致严重的结皮、挂瘤堵塞，新型干法旋窑难以正常运行。
查询国内外相关文献资料，目前最先进的电石渣生产水泥熟料工艺为新型 干法旋窑生产工艺，虽然熟料烧成热耗较低，但电石渣用量在15%以上难以保 证生产连续稳定运行，目前尚无经济的解决办法，加之投资过大，较难普遍 推广实施。迫切需要一种工艺简单、投资较小、技术可靠的节能新技术新工 艺，我国政策在淘汰落后立窑的同时对先进节能环保型机立窑的鼓励为立窑新工艺技术的开发应用奠定了基础。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是解决上述现有技术存在的问题，而提供一 种工艺简单、投资少、见效快、易于环保达标，可节省大量煤耗和电耗、节 省石灰石资源、减少co2排放的立窑利用干法乙炔电石渣两级配料生产水泥熟 料的新工艺。
本发明采用的技术方案是采用干法乙炔电石渣全部或部分取代水泥生料 配料中的石灰石，将干法乙炔电石渣作为生料的主要原料，直接与其他经过 一级配料粉磨的原料再进行二级配料，混合均质，制成生料棒或生料球，送 入立窑煅烧成熟料。
上述技术方案中，干法乙炔电石渣是指化工企业采用干法乙炔工艺产生的
电石渣，主要成分为Ca(0H)2，水份含量在2 16%。
上述"将干法乙炔电石渣作为生料的主要原料，直接与其他经过一级配
料粉磨的原料再进行二级配料，混合均匀"，其特征在于采用水份含量在2
。16%的干法乙炔电石渣作为主要生料原料不经粉磨直接进行二级配料，省掉 了大量的烘干和生料粉磨量。
上述"将干法乙炔电石渣作为生料的主要原料，直接与其他经过一级配
料粉磨的原料再进行二级配料，混合均匀"，其特征在于采用了一级或多级
混合、均质设备，为满足成型水份要求可补加水份。 一级混合均质指采用一 台双轴搅拌机或空心螺旋搅拌机或轮辗式混合机或串联盘式磨或其它机械强
制式搅拌机进行混合均质，同时适量补充成型要求水份；多级混合均质指采 用一台以上双轴搅拌机或空心螺旋搅拌机或轮辗式混合机或串联盘式磨或其 它强制式混合搅拌机设备串联组合进行混合均质，同时适量补充成型要求水 份。
上述"制成生料棒或生料球"，其特征在于使用各类滚轮挤压成型机或 各类挤出成型机成型为实心料棒或空心料棒或利用成球盘、对滚式成型机 成型。
这种立窑利用干法乙炔电石渣两级配料生产水泥熟料的新工艺，所述的 生料配料为两级配料以电石渣为基本原料，将需补充的硅质原料、校正原 料、燃煤及必要的矿化助烧剂经一级配料粉磨制成准生料粉A,或将硅质原料、校正原料、燃煤及必要的矿化助烧剂和部分石灰石经一级配料制成准生料粉
B，然后将A粉或B粉与电石渣按比例进行二级配料，再经混合均匀、调节成
型水份，成型制成生料棒或生料球，进入立窑煅烧成熟料。
上述技术方案中，所述的硅质原料指含二氧化硅较高的粘土、页岩、粉
煤灰、炉渣、矸石及其他无机矿物和工业废渣；校正原料包括硅质校正原料、
铁质校正原料、铝质校正原料，指为调整合适的生料CaO、 Si02、 A1203、 Fe203 化学组成添加的校正原料，如矽砂、铁矿石、硫酸渣、铅锌渣、高铝土等； 矿化助烧剂指为改善熟料矿物烧成和稳定，降低烧成煤耗所添加的各类矿化 剂、晶种、助烧剂、节煤粉等，为含钾、钠、钙、镁、铝、铁、铜、锰、钡、 锂、锶、铯和稀土元素的氯化物、氟化物、硫酸盐、硝酸盐、氟硅酸盐、高 锰酸盐、氯酸盐、高氯酸盐、重铬酸盐、磷酸盐和有机酸盐及熟料、工业废 渣、尾矿中的一种或数种，矿化助烧剂用量为生料量的万分之二至百分之十 不等。
上述技术方案中，生料两级配料各组分百分比依所取原燃材料的化学分析 和工业分析不同差异很大，依原燃材料条件采用控制生料合理的三率值范围 为饱和比(KH)O. 82 1.08，硅率(N)1.3 3. 2，铝率(P) 0. 9 3. 5。 本发明具有如下显著优点
1. 投资少、见效快，且易于环保达标。
2. 可节省大量的生料粉磨电耗。
3. 熟料烧成热耗与新型干法旋窑工艺相当或更低。
4. 节能减排效果显著，每吨熟料可消耗约0.9吨干基电石渣，减排C02约 0. 56吨。
5. 水泥窑产量可提高30 50%，吨水泥生产综合电耗显著降低。


图1为本发明工艺流程图
具体实施例方式
技术要点
1.以干法乙炔电石渣作为生料主要原料，视当地原燃材料状况选取合适的 补充组分。
2.采用两级配料将入窑生料制备分成两大组分准备再混合均匀， 一大组
6份为需补充的原燃材料，第二组份为电石渣，充分利用了干法乙炔电石渣的 特性，省掉了大量的生料粉磨量。
3.采用一级或多级混合均质并调整成型水份，达到生料混合均匀、各组 分物料接触良好，为煅烧过程的化学反应创造条件。
某厂立窑试生产线，利用干法乙炔工艺排放的电石渣取代全部石灰石，电
石渣水份波动在4 10%，电石渣干基Ca0含量平均68. 30%。试生产中生料原 料采用粉煤灰、硅锰渣、铅锌尾矿、无烟煤和电石渣。准生料粉采用粉煤灰、 硅锰渣、铅锌尾矿和无烟煤进行一级配料，经02.2X7.5m带选粉机生料磨粉 磨，细度80txm筛余11.5%。准生料粉和经过除铁杂物的电石渣经计量进行二 级配料后进入双轴搅拌机预混合，然后卸入行星式轮碾混合机补加适量成型 水碾压混合，混合均质料送入滚轮挤压成型机成型为012mm的实心料棒，成 型的棒料经皮带送入立窑煅烧成熟料。
试生产中，熟料3天平均抗压强度28. 3MPa， 28天平均抗压强度59. 3Mpa， fCa02.3%，熟料出磨安定，熟料配热2712kJ/kg(649Kcal/Kg)，立窑产量提高 51. 3%。
、 某立窑厂，利用干法乙炔工艺排放的电石渣取代约75%的石灰石，利用造 纸厂的废渣白滤泥取代约25%的石灰石，同时利用造纸厂的黑滤泥。电石渣水 份波动在4 11%、白滤泥水份约46%、黑滤泥水份含量约73%。试生产中生料 原料采用粉煤灰、锰渣、矽砂、无烟煤及焦炭末和电石渣、白滤泥、黑滤泥。 准生料粉采用粉煤灰、锰渣、矽砂、无烟煤及焦炭末进行一级配料，经0)2.2 X6.5m带①3.5m离心式选粉机生料磨粉磨，细度12. 7%。电石渣经除铁及杂 物后和白滤泥、黑滤泥及准生料粉经过计量二级配料后进入双轴搅拌机预混 合，然后卸入两台轮辗混合机混合均质，混合均质后的物料皮带送至滚轮挤 压成型机成型为013mm的实心料棒，料棒经皮带送入立窑煅烧成熟料。
试生产中，熟料3天平均抗压30. 3MPa， 28天平均抗压60. 7MPa， f Ca01. 7%， 熟料安定性好。熟料平均配热2679KJ/kg(640.9Kcal/Kg)，立窑产量提高 37. 2%。
权利要求
1. 一种立窑利用干法乙炔电石渣两级配料生产水泥熟料的新工艺，其特征在于采用干法乙炔电石渣全部或部分取代水泥生料配料中的石灰石，将干法乙炔电石渣作为生料的主要原料，直接与其它经过一级配料粉磨的原料进行二级配料，混合均匀，制成生料棒或生料球，进入立窑煅烧成水泥熟料。
2. 根据权利要求1所述的立窑利用干法乙炔电石渣两级配料生产水泥熟料的新工艺，其特征在于所述的生料配料为两级配料以电石渣为基本原料， 将需补充的硅质原料、校正原料、燃煤及必要的矿化助烧剂经一级配料粉磨 制成"准生料粉"A，或者将需补充的硅质原料、校正原料、煤及必要的矿化助烧剂和部分石灰石经一级配料粉磨制成"准生料"B，然后将A粉或B粉与 干法乙炔电石渣按比例进行二级配料，再经混合均匀调整成型水份，成型制 成生料棒或生料球，进入立窑煅烧成熟料。
3. 根据权利要求1或2所述的立窑利用干法乙炔电石渣两级配料生产水 泥熟料的新工艺，其特征在于所述的干法乙炔电石渣为化工企业采用干法乙 炔工艺产生的电石渣，主要成份为Ca(0H)2，含水量在2 16%。
4. 根据权利要求1所述的立窑利用干法乙炔电石渣两级配料生产水泥熟 料的新工艺，其特征在于所述的制成生料棒或生料球，是使用各类滚轮挤压 成型机或各类挤出成型机成型为实心料棒或空心料棒；或利用成球盘、对滚 式成型机成型。
5. 根据权利要求2所述的立窑利用干法乙炔电石渣两级配料生产水泥熟 料的新工艺，其特征在于所述的硅质原料指含二氧化硅较高的粘土、页岩、 粉煤灰、炉渣、矸石及其它无机矿物和工业废渣；校正原料包括硅质校正原 料、铁质校正原料、铝质校正原料，指为调整合适的生料CaO、 Si02、 A1203、 Fe203化学组成添加的校正原料，如矽砂、铁矿石、硫酸渣、铅锌渣、高铝土 等；矿化助烧剂指为改善熟料矿物烧成和稳定，降低烧成煤耗所添加的各类 矿化剂、晶种、助烧剂、节煤粉等，为含钾、钠、铜、钙、镁、铝、铁、锰、 钡、锂、锶、铯、和稀土元素的氯化物、氟化物、硫酸盐、硝酸盐、氟硅酸 盐、高锰酸盐、氯酸盐、高氯酸盐、重铬酸盐、磷酸盐和有机酸盐及熟料、 工业废渣、尾矿中的一种或数种，矿化助烧剂用量为生料量的万分之二至百 分之十。
6.根据权利要求2所述的立窑利用干法乙炔电石渣两级配料生产水泥熟 料的新工艺，其特征在于所述的生料两级配料各组分百分比依所取原燃材料 的化学分析和工业分析不同差异很大，依原燃材料条件采用控制生料合理的三率值范围为饱和比(KH)O. 82 1. 08，硅率(N) 1. 3 3. 2，铝率(P)O, 9 3. 5。
7.根据权利要求1所述的立窑利用干法乙炔电石渣两级配料生产水泥熟 料的新工艺，其特征在于所述的混合均匀采用了一级或多级混合、均质设备， 为满足成型水份要求可补加水份。 一级混合均质指采用一台双轴搅拌机或空 心螺旋搅拌机或轮辗式混合机或串联盘式磨或其它机械强制式搅拌机进行混 合均质，同时适量补充成型要求水份；多级混合均质指采用一台以上双轴搅 拌机或空心螺旋搅拌机或轮辗式混合机或串联盘式磨或其它强制式混合搅拌 机设备串联组合进行混合均质，同时适量补充成型要求水份。
全文摘要
一种立窑利用干法乙炔电石渣两级配料生产水泥熟料的新工艺利用干法乙炔电石渣全部或部分取代水泥生料配料中的石灰石，将干法乙炔电石渣作为生料的主要原料，直接与其它经过一级配料粉磨的原料再进行二级配料，混合均匀，制成生料棒或生料球，进入立窑煅烧成熟料。本发明投资少、见效快、能耗低、易于环保达标，而且节煤、节电、节约石灰石资源，减少CO₂排放量，是一项节能、降耗、环保的新工艺技术。
文档编号C04B7/14GK101519282SQ200810030708
公开日2009年9月2日 申请日期2008年2月27日 优先权日2008年2月27日
发明者尹小林 申请人:尹小林