利用电石渣和尾矿渣制备硅酸盐水泥的工艺及硅酸盐水泥的制作方法

本发明涉及废弃物回收利用领域，尤其是指利用电石渣和尾矿渣制备硅酸盐水泥的工艺及相应的硅酸盐水泥。
背景技术：
：电石渣，电石水解获取乙炔气后的以氢氧化钙为主要成分的废渣。乙炔(c2h2)是基本有机合成工业的重要原料之一，以电石(cac2)为原料，加水(湿法)生产乙炔的工艺简单成熟，目前在我国占较大比重。1t电石加水可生成300多kg乙炔气，同时生成10t含固量约12％的工业废液，俗称电石渣浆。乙炔是生产聚氯乙烯(pvc)的主要原料。按生产经验，每生产1tpvc产品耗用电石1.5-1.6t，同时每t电石产生1.2t电石渣(干基)，电石渣含水量按90％计，那么每生产1tpvc产品，排出电石渣浆约20t。由此可见，电石渣浆的产生量大大超过了pvc的产量。电石渣经进一步脱水，其含水率仍达40％-50％，呈浆糊状，在运输途中易渗漏污染路面，长期堆积不但占用大量土地，而且对土地有严重的侵蚀作用。只有在技术上谋求突破，寻求新的治理工艺，变废为宝有效利用电石废渣，不但能带来良好的经济效益、环境效益和社会效益，而且能实现变废为宝。电石水解获取乙炔和产生电石渣的反应如下：cac2+2h2o﹦c2h2+ca(oh)2+127.3kj/克分子其电石渣主要化学组分为：项目ca(oh)2mgofe2o3sio3h2烧矢量比例(％)85.0-90.00.55-1.758.2-10.30.46-1.43.38-111.0-3.0尾矿渣来源尾矿指采矿、选矿过程中排出的固体废弃物，存留金属、非金属有价矿物，是一种复合的富含硅酸盐、碳酸盐等物质的材料，具有二次资源与环境污染双重特性。它造成严重的环境问题和巨大的安全隐患，但其本质上是一种贫、细、杂的矿产资源，利用好了是资源，没有利用是废料，如果堆存、保护不好，就是一颗颗“定时炸弹”其主要化学组分为：项目caomgofe2o3al2o3sio2烧矢量比例(％)8.35-20.50.55-1.6510.5-26.31.2-6.035.6-61.23.5-4.2技术实现要素：针对上述问题，本发明提供一种利用废弃物电石渣和尾矿渣制备硅酸盐水泥的工艺及相应的硅酸盐水泥，一方面提高废弃物再利用，另一方面也解决废弃物长期堆存造成的生命、财产和生态严重威胁问题。为了解决上述技术问题，本发明提供利用电石渣和尾矿渣制备硅酸盐水泥的工艺，包括以下步骤：1)将电石渣送入烘干机烘干至水分小于1.5％，脱水后的电石渣主要成分为ca(oh)2粉体；2)按重量份数比将0.55～0.75份的烘干电石渣、0.045～0.065份的铝灰、0.15～0.30份尾矿渣、0.02-0.04铁质校正原料，经过配料机与电子皮带秤送到生料磨机粉磨制成水分小于1.5％生料粉；3)将生料粉均化后送入回转窑煅烧；4)煅烧完后，将煅烧后的干料球通过冷却机冷却；5)步骤4)中的干料球冷却完后，将冷却后的干料球加入5.0％-8.0％的石膏，12.0％-30.0％混合材送入球磨机进行粉磨，制得不同等级硅酸盐水泥。进一步的，步骤1)中脱水后的电石渣cao含量为62.0％-65.7％。进一步的，步骤2)中的各原料根据配比计算，三个率值分别控制：kh控制在0.88-0.92，sm控制在2.1-2.5,im控制在1.3-1.5。进一步的，步骤3)中煅烧时间为25～45min，直至混合物的温度达到1350～1450℃，经过煅烧的熟料3天抗压强度为32-35mpa,28天抗压强度为53-57mpa。进一步的，步骤4)中干料球通过冷却机冷却至80℃以下。进一步的，步骤3)通过喷煤装置向回转窑喷入煤灰，所述煤灰的参入量为3.0～5.0％。进一步的，所述煤灰的参入量为4.57％。利用电石渣和尾矿渣制备的硅酸盐水泥，包括以下重量百分比的原料：烘干电石渣0.55～0.75份铝灰0.045～0.065份；尾矿渣0.15～0.30份；铁质校正原料0.02-0.04份；石膏5.0％-8.0％的；混合材15.0％-30.0％；根据上述的制备工艺进行硅酸盐水泥的制备。与现有技术相比，本发明的有益效果在于:本发明提出的制备工艺简单，能够将电石渣、铝灰、尾矿渣、校正材料混合煅烧以制得硅酸盐水泥，具有消除固体废弃物，有力地保护当地优美的自然生态人居环境；加快再生资源回收利用，变废为宝，化害为利，治理污染，改善环境，释放出被占用的土地资源等优点。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是实施例利用电石渣和尾矿渣制备硅酸盐水泥的工艺的工艺图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。如图1所示，一种利用电石渣和尾矿渣制备硅酸盐水泥的工艺，包括以下步骤：首先将电石渣送入烘干机烘干至水分小于1.5％，脱水后的电石渣主要成分为ca(oh)2粉体，此时电石渣中的cao含量为62.0％-65.7％。然后按重量份数比将0.55～0.75份的电石渣，也就是烘干电石、0.045～0.065份的铝灰、0.15～0.3份尾矿渣、0.02-0.04铁质校正原料，根据配比计算，进行电子配料，使三个率值分别kh控制在0.88-0.92，sm控制在2.1-2.5,im控制在1.3-1.5，经过配料机与电子皮带秤送到生料磨机进行生料粉磨，制成水分小于1.5％生料粉。将生料粉均化后送入回转窑煅烧，煅烧25～45min，直至混合物的温度达到1350～1450℃；经过煅烧的熟料3天抗压强度为32-35mpa，28天抗压强度为53-57mpa。煅烧的同时，通过燃料堆场提供的煤进行煤磨工序后通过喷煤装置对回转窑内进行喷煤，煤灰的参入量为3.0～5.0％。煅烧完后，将该干料球通过冷却机进行熟料冷却，冷却至80℃以下；在此可以对冷却机进行冷却时的热量进行收集，通过收集的热量进行余热发电或作为电石渣的烘干热源或输送至烘干机作为粉磨热源进行再利用；干料球冷却完后，将该干料球中加入5.0％-8.0％的石膏，12.0％-30.0％混合材一起送入球磨机进行成品磨，制得不同等级硅酸盐水泥，分类入库。本实施例的原料成分分析如表1所示。表1.制备硅酸盐水泥主要原料成分分析下面根据本实施例的制备工艺对各原料进行配料计算，并对整个工艺过程进行验算分析。煤及煤灰的工业分析如表2所示。表2.煤及煤灰的工业分析计算煤灰掺入量ga＝(q*ay*s)/(qy)*100)(s为粉尘沉降率)＝(3350*28.56*100)/(20930*100)＝4.57％配料计算：电石渣中ca(oh)2含量折算成cao含量为62.0％-65.7％，生料配料率值设定为kh＝0.91、sm＝2.10、im＝1.40。设∑＝97.5％则fe2o3＝∑/((2.8kh+1)(im+1)sm+2.65im+1.35)＝3.5％al2o3＝im*fe2o3＝4.9％sio2＝sm(al2o3+fe2o3)＝21.84％cao＝∑-(sio2+al2o3+fe2o3)＝67.26％生料、熟料的化学成份如表3。表3.生料、熟料的化学成分分析需要说明的是，游离钙为2.0％计。按计算的熟料组成验算率值kh＝(c-1.65*a-0.35f)/2.8s＝0.887sm＝s/(a+f)＝2.16im＝a/f＝1.32所得结果kh、im与要求相比均略低，而硅率略高，但已十分接近要求值，可按此配料进行生产。熟料矿物：c3s＝3.80(3kh-2)sio2＝56.39c2s＝8.60(1-kh)sio2＝21.81c3a＝2.65(al2o3-0.64fe2o3＝8.48c4af＝3.04fe2o＝12.98根据计算熟料中c3s+c2s＞75﹪为78.22％，c3a+c4af总和为21.46％.矿物总量99.68﹪，大于硅酸盐水泥矿物总量95.0％的要求，满足硅酸盐水泥生产的条件。综上所述，本实施例的制备工艺，能够将白泥渣/碱白泥渣、铝灰、尾矿渣、校正材料混合煅烧以制得硅酸盐水泥。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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