[發(fā)明專(zhuān)利]利用鈣基脫硫產(chǎn)物和流化床燃煤爐灰渣制低收縮-膨脹水泥(水泥混凝土膨脹劑)的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010503867.0
• 申請(qǐng)日: 2010-10-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102442792A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 廉慧珍;張誠(chéng);韓建國(guó)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廉慧珍;張誠(chéng);韓建國(guó)
• 主分類(lèi)號(hào): C04B7/28
• 分類(lèi)號(hào): C04B7/28;C04B22/14
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是一種制低收縮-膨脹水泥(或水泥混凝土膨脹劑)的方法，特別是利用鈣基脫硫產(chǎn)物和流化床燃煤爐灰渣制低收縮-膨脹水泥(或水泥混凝土膨脹劑)的方法。

背景技術(shù)

早在1964～1965年，王惠民、沈鴻根、陳益洲在茂名石油公司試驗(yàn)廠進(jìn)行我國(guó)首次流化床燃燒試驗(yàn)時(shí)，柳州水泥廠和茂名水泥廠均證實(shí)燃用油頁(yè)巖的流化床燃燒爐產(chǎn)生的灰渣是生產(chǎn)水泥的優(yōu)質(zhì)混合材。隨后的研究表明在750～950℃下運(yùn)行的燃煤流化床燃燒爐產(chǎn)出的大多數(shù)灰渣中的硅、鋁、鈣、鐵等的氧化物均有很高的活性。1985～1990國(guó)家‘七五’攻關(guān)中，廉慧珍等利用張緒祎、黃信儀等研制的流化床燃燒脫硫劑，在燃用高硫煤的流化床爐脫硫時(shí)產(chǎn)生的灰渣進(jìn)行了相關(guān)研究并應(yīng)用于工程實(shí)際，在此基礎(chǔ)上形成相關(guān)專(zhuān)利，即陳恩義和廉慧珍有關(guān)利用沸騰爐燃燒煤脫硫廢渣制作水泥混凝土膨脹劑的方法(專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?010932.1)和廉慧珍、郭玉順有關(guān)一種用燃煤固硫渣制作固硫渣水泥的方法(專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?9108564.5)。這些研究成果無(wú)疑是一種創(chuàng)新。廉慧珍等的研究成果基于兩點(diǎn)：其一是流化床燃煤脫硫產(chǎn)生的II型無(wú)水硫酸鈣在堿度較高的條件下，溶解度會(huì)顯著提高，以致高于二水石膏的溶解度，而這些堿度是來(lái)自脫硫過(guò)程中過(guò)量添加的石灰石生成的活性氧化鈣；其二是溶解了的SO₃與流化床燃煤產(chǎn)生的灰中的活性Al₂O₃結(jié)合構(gòu)成膨脹因素。但廉慧珍等的上述專(zhuān)利均以流化床爐燃用高含硫量煤的高SO₃含量固硫渣為基礎(chǔ)，這一要求限制了該技術(shù)的應(yīng)用范圍。以要求SO₃＞6％為例，就使得大量不脫硫或‘硫灰比’較小的流化床燃煤灰渣不能作為制作低收縮-膨脹水泥(或水泥混凝土膨脹劑)的原料加以利用。另一方面，作為目前脫硫技術(shù)主體的鈣基半干法和濕法脫硫工藝的產(chǎn)物，其產(chǎn)量很大，雖然含有較多的SO₃和SO₂，因用途窄只好棄置造成新的污染，極需將它們資源化，但它們也沒(méi)有列入制作低收縮-膨脹水泥(或水泥混凝土膨脹劑)的原料。究其實(shí)質(zhì)，所謂利用張緒祎、黃信儀等研制的流化床燃燒脫硫劑，在燃用高硫煤流化床爐應(yīng)用時(shí)產(chǎn)生的灰渣中的煤灰，與其他流化床爐低碳煤灰并無(wú)本質(zhì)差異，只是由于流化床燃煤爐灰渣中的活性Al₂O₃與無(wú)水硫酸鈣(II-CaSO4)中的SO₃構(gòu)成膨脹因素，所以在選用流化床燃煤爐灰渣時(shí)要求流化床燃煤爐灰渣中的活性Al₂O₃的含量不低于無(wú)水硫酸鈣(II-CaSO4)中的SO3含量即可符合要求，而我國(guó)絕大多數(shù)煤種在循環(huán)流化床爐中燃用后的灰渣均能符合該技術(shù)對(duì)Al₂O₃含量的要求，均應(yīng)能夠成為基本原料之一；而該種脫硫劑的基本有效成分仍然是石灰石，在反應(yīng)后由于燃燒溫度適宜產(chǎn)生無(wú)水硫酸鈣(II-CaSO4)和活性氧化鈣(過(guò)量添加所致)，與一般流化床爐內(nèi)脫硫的差異只是因制作工藝特殊其鈣利用率較高，產(chǎn)物中的活性氧化鈣含量相對(duì)較低而已；由于燃用高硫煤，其硫灰比較高，則灰渣中SO₃含量較高。顯然，廉慧珍等的上述研究成果核心不在于原料來(lái)源而在于組分和比例，只要依然沿用上述專(zhuān)利技術(shù)在水泥混凝土和膨脹劑方面所要求的特殊組分(無(wú)水硫酸鈣、活性氧化鈣、活性Al₂O₃)和比例，完全不必拘泥于燃用高硫煤的固硫渣。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明依然沿用上述專(zhuān)利技術(shù)在水泥和膨脹劑方面的基本原則，但是將原料來(lái)源擴(kuò)大，即可以使用各種燃煤流化床低碳爐灰，而原料中的SO₃則是來(lái)自多種鈣基脫硫產(chǎn)物，至于原料中的活性氧化鈣含量不足時(shí)，則由向流化床爐內(nèi)添加石灰石煅燒生成石灰補(bǔ)充之。由于拓寬了原料來(lái)源，將使該技術(shù)獲得廣泛應(yīng)用。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：鈣基脫硫產(chǎn)物和流化床燃煤爐灰渣低收縮-膨脹水泥的基本組分是水泥熟料、流化床燃煤爐灰渣、無(wú)水硫酸鈣(II-CaSO4)和活性氧化鈣；鈣基脫硫產(chǎn)物和流化床燃煤爐灰渣水泥混凝土膨脹劑的基本組分是水泥熟料、流化床燃煤爐灰渣、無(wú)水硫酸鈣(II-CaSO4)和活性氧化鈣。鈣基脫硫產(chǎn)物和流化床燃煤爐灰渣低收縮-膨脹水泥的各基本組分比例為：水泥熟料40～60％，流化床燃煤爐灰渣20～50％，無(wú)水硫酸鈣(II-CaSO4)6～12％，活性氧化鈣3～8％；鈣基脫硫產(chǎn)物和流化床燃煤爐灰渣水泥混凝土膨脹劑的各基本組分比例為：流化床燃煤爐灰渣35～65％，無(wú)水硫酸鈣(II-CaSO4)30～50％，活性氧化鈣5～15％。