[發(fā)明專利]一種利用低等級粉煤灰和脫硫副產(chǎn)物生產(chǎn)水泥的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010251044.3
• 申請日: 2010-08-11
• 公開（公告）號: CN101935173A
• 公開（公告）日: 2011-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王文龍;馬春元;王鵬;董勇;徐夕仁;宋占龍
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號: C04B7/28
• 分類號: C04B7/28
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 37221
• 代理人: 王立曉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種低等級粉煤灰和脫硫副產(chǎn)物綜合利用的方法，特別是利用低等級粉煤灰和脫硫副產(chǎn)物作為主要組分生產(chǎn)高貝利特水泥的方法。

背景技術(shù)

粉煤灰已被廣泛應(yīng)用于建材領(lǐng)域，如作水泥混合材或混凝土摻和料、制作磚瓦砌塊、作路基材料等等，其中拌制混凝土和砂漿是粉煤灰目前最重要的應(yīng)用方式。根據(jù)國標(biāo)GB1596-2005，拌制混凝土和砂漿用粉煤灰按照細(xì)度、需水量和含碳量的不同可分為I、II、III三個等級。I級灰最細(xì)，需水量最少，含碳量最低，是理想的摻和料；III級灰燃煤電廠俗稱粗灰，因需水量大，含碳量高，屬于低等級粉煤灰，應(yīng)用受到一定限制，價格很低；II級灰介于二者之間。低等級粉煤灰因應(yīng)用限制，是電廠灰場貯存的主要對象，應(yīng)用途徑亟待拓展。

隨著煙氣脫硫工藝的逐漸普及，脫硫副產(chǎn)物的處置與利用問題日益突出。按照脫硫劑和脫硫產(chǎn)物的形態(tài)特點，煙氣脫硫工藝通常分為濕法、干法和半干法三類。濕法煙氣脫硫工藝以石灰/石灰石-石膏法為代表，副產(chǎn)物為脫硫石膏；干法、半干法煙氣脫硫工藝以循環(huán)流化床半干法煙氣脫硫技術(shù)最為先進(jìn)，副產(chǎn)物主要是亞硫酸鈣。雖然脫硫石膏可在石膏板、水泥緩凝劑等方面利用，但與天然石膏相比，其質(zhì)量遜色，且由于其數(shù)量過大，應(yīng)用市場已逐漸飽和。目前，全國產(chǎn)生的脫硫石膏只有1/3能被有效利用，2/3被貯存，新的大規(guī)模利用途徑亟待開拓。而干法/半干法脫硫副產(chǎn)物的利用則更加困難，迄今還沒有完全成熟的利用途徑，國內(nèi)外學(xué)者對脫硫灰綜合利用的研究主要集中在作水泥緩凝劑和改良土壤方面，還有人對用脫硫灰作人工礁巖進(jìn)行了探索；但脫硫灰是否具有緩凝性能至今尚有爭議，改良土壤和作人工礁巖則受到地域的限制。事實上，目前干法/半干法脫硫副產(chǎn)物只有很少一部分得到利用，絕大部分被拋棄或貯存，已成為一種新型的固體廢棄物，其難利用的主要原因就是其中的亞硫酸鈣不穩(wěn)定而又不易實現(xiàn)有效轉(zhuǎn)化。

專利“利用脫硫石膏和粉煤灰生產(chǎn)水泥的方法”(CN?100379701C)提出了一種粉煤灰、脫硫石膏和生石灰直接粉磨生產(chǎn)水泥的方法，其實質(zhì)屬于堿激發(fā)水泥，使用含碳量高的粉煤灰時水泥性能會顯著降低；該方法原料不經(jīng)過煅燒與本發(fā)明有本質(zhì)區(qū)別，不涉及水泥礦物硅酸二鈣及硫鋁酸鈣的形成，水泥產(chǎn)品的礦物組成完全不同。專利“利用高碳粉煤灰生產(chǎn)水泥的方法”(CN?1850693A)公開了一種石灰石、粉煤灰、鐵粉或鐵礦石、石膏、鋁礬土為原料制備水泥的方法，雖然也是利用低等級粉煤灰作原料生產(chǎn)水泥，但未涉及脫硫副產(chǎn)物的利用，原料對鐵粉和鋁礬土有依賴，原料組成與本發(fā)明完全不同，與之相比，本發(fā)明不需要高品位資源如鐵粉或鋁礬土，以廢棄物為主要原料，且所需石灰石數(shù)量顯著降低，關(guān)鍵是能夠?qū)崿F(xiàn)脫硫副產(chǎn)物特別是干法/半干法脫硫副產(chǎn)物的有效利用，因此本發(fā)明適用范圍廣，環(huán)境社會效益突出。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種綜合利用低等級粉煤灰和脫硫副產(chǎn)物的方法，特別是將這兩種廢棄資源轉(zhuǎn)變?yōu)楦吒郊又邓喈a(chǎn)品的方法。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

一種利用低等級粉煤灰和脫硫副產(chǎn)物生產(chǎn)水泥的方法，步驟如下：

(1)按下列重量百分比配料：低等級(高碳)粉煤灰30～55％，脫硫副產(chǎn)物5～30％，石灰石40～60％；

(2)將配料經(jīng)過粉磨后，在窯爐內(nèi)先懸浮預(yù)熱至600℃后煅燒，燒成溫度為1300～1350℃，煅燒時間為15～40分鐘。

所述的低等級粉煤灰，含碳量大于10％，且含碳量越高，水泥生產(chǎn)能耗越低；粉煤灰即使較粗，因原料均需粉磨，對生產(chǎn)也沒有影響。

所述的脫硫副產(chǎn)物為濕法煙氣脫硫副產(chǎn)物或者干法/半干法脫硫副產(chǎn)物，主要成分為脫硫石膏或亞硫酸鈣。

所述的濕法脫硫的脫硫石膏含水率不超過10％。所述的干法/半干法脫硫副產(chǎn)物以亞硫酸鈣為主要成分。

本發(fā)明要求窯爐帶有懸浮預(yù)熱裝置，現(xiàn)有水泥窯的懸浮預(yù)熱系統(tǒng)均可滿足要求，要求原料預(yù)熱后溫度在600℃左右，以實現(xiàn)亞硫酸鈣的氧化。

本發(fā)明的優(yōu)勢在于：