[發明專利]一種利用CFBC脫硫灰生產的粉煤灰硅酸鹽水泥

無效

• 申請號: 200910184133.8
• 申請日: 2009-08-25
• 公開（公告）號: CN101643328A
• 公開（公告）日: 2010-02-10
• 發明（設計）人: 付曉茹;黎飛虎;方華;張慧
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: C04B7/26
• 分類號: C04B7/26
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所（普通合伙）
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明涉及一種建筑材料，特別是一種利用循環流化床鍋爐(Circulating?FluidizedBed?Combustion，簡稱CFBC)所排放的脫硫灰生產的粉煤灰硅酸鹽水泥。

背景技術

CFBC燃燒技術是20世紀80年代發展起來的一種清潔燃燒技術。該技術具有如下幾個特點：首先具有燃料適應性好的優點，它可以燃燒劣質煤，如煤矸石，以及可以燃燒生活垃圾和多種工業廢棄物等；其次CFBC的燃燒溫度較低(800℃～900℃)，其燃燒過程排放的NO_x也較低，是一種比較環保的燃燒方式；另外該燃燒技術還具有工藝簡單、占地面積小，負荷調節范圍大，燃燒效率高，以及可在鍋爐內添加石灰石進行爐內脫硫，實現燃燒與脫硫同時進行等諸多優點。該燃燒技術目前在國內有較多的應用，也是我國大力推廣的一種清潔燃燒技術。

CFBC脫硫灰是循環流化床鍋爐經爐內噴鈣脫硫后所排放的脫硫灰。由于循環流化床鍋爐的燃燒溫度只有800℃～900℃，遠低于普通煤粉爐的1400℃～1700℃，因而在CFBC脫硫灰中不能形成液相，在其中幾乎看不到球形的顆粒。CFBC脫硫灰的化學成分也與普通煤粉爐排放的粉煤灰存在明顯差異。CFBC脫硫灰中含有大量的游離氧化鈣(f-CaO)及三氧化硫(SO₃)，CFBC脫硫灰中的f-CaO一般被脫硫產物CaSO₄所包裹，水化速度較慢，另外CFBC脫硫灰中的SO₃又會生成體積膨脹較大的鈣礬石，二者是引起摻CFBC脫硫灰產品體積膨脹、安定性不良、最終導致制品強度降低的主要因素，這也是CFBC脫硫灰利用率較低的主要原因之一，因此應用CFBC脫硫灰時要注意其中f-CaO和SO₃量的控制。目前有關CFBC脫硫灰的有實際應用意義的綜合利用方式，國內外有關的報道均很少，與水泥生產相關的報道主要有：一是將CFBC脫硫灰在1200℃高溫煅燒提高其活性后再作生產水泥摻合料的報道(楊文，謝曉聞，黃羽雕等.循環流化床鍋爐飛渣綜合利用.江西能源，1998，(4)：24-26)；另外一種是采用激發劑激發其活性來生產砌筑水泥(趙鳴，徐惠忠，李剛等.流化床鍋爐飛灰生產砌筑水泥的研究.環境工程，2005，(2)：59-61)。

應用再煅燒工藝雖然可以提高CFBC脫硫灰的活性，但是CFBC脫硫灰含有的脫硫產物硫酸鈣在煅燒過程中會再次分解，引起二氧化硫的二次污染；另外再煅燒工藝也使生產出的水泥成本大大增加。而增加外加劑生產粉煤灰水泥不但增加了生產成本，而且使生產工藝變得復雜。

發明內容

本發明針對CFBC脫硫灰利用率比較低，且采用再煅燒工藝生產水泥可能引起二氧化硫再次污染的問題，而提供一種利用CFBC脫硫灰直接生產的粉煤灰硅酸鹽水泥。

本發明所述的利用CFBC脫硫灰生產的粉煤灰硅酸鹽水泥，其組份和重量比是：CFBC脫硫灰15％-50％，硅酸鹽水泥熟料44％-83％，石膏2％-6％。其中：

制備32.5級粉煤灰硅酸鹽水泥，各組份的重量比是：CFBC脫硫灰30％-50％，硅酸鹽水泥熟料44％-68％，石膏2％-6％。

制備42.5級粉煤灰硅酸鹽水泥，各組份的重量比是：CFBC脫硫灰15％-30％，硅酸鹽水泥熟料64％-83％，石膏2％-6％。

本發明所提供的粉煤灰硅酸鹽水泥CFBC脫硫灰摻量高，不僅可解決CFBC脫硫灰利用率低，資源浪費的問題，同時還可以提供一種新的水泥生產工藝；另外本發明的粉煤灰硅酸鹽水泥生產工藝簡單、成本較低，便于推廣使用，有巨大的經濟效益、社會效益和環境效益。

具體實施方式

實施例1：

組分及比例：CFBC脫硫灰40％、硅酸鹽水泥熟料56％、石膏4％。

工藝：將各組分混合后粉磨至80μm篩余量為4.71％，即成32.5級粉煤灰硅酸鹽水泥。

效果：見表1。

實施例2：

組分及比例：CFBC脫硫灰50％、硅酸鹽水泥熟料45％、石膏5％。

工藝：將各組分混合后粉磨至80μm篩余量為3.54％，即成32.5級粉煤灰硅酸鹽水泥。

效果：見表1。

實施例3：

組分及比例：CFBC脫硫灰30％、硅酸鹽水泥熟料65％、石膏5％。

工藝：將各組分混合后粉磨至80μm篩余量為4.33％，即成32.5級粉煤灰硅酸鹽水泥。

效果：見表1。

實施例4：