[發(fā)明專利]硅酸鹽熟料和水泥的制備方法及制備硅酸鹽熟料的回轉窯

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410238128.1
• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN104003633B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發(fā)明（設計）人: 張耀華;張瑞峰;張紀云;任浩;李軍;羅永虎;趙宏云;郝耀進;秦秀紅
• 申請（專利權）人: 內(nèi)蒙古蒙西鄂爾多斯鋁業(yè)有限公司
• 主分類號: C04B7/24
• 分類號: C04B7/24;F27B7/02
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙)11369
• 代理人: 史霞

技術領域

本發(fā)明涉及建材技術領域，尤其涉及一種硅酸鹽熟料和水泥的制備方法及制備硅酸鹽熟料的回轉窯。

背景技術

目前，隨著我國《粉煤灰綜合利用管理辦法》的修訂及鼓勵支持政策的實施，粉煤灰綜合利用產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展，粉煤灰提取氧化鋁生產(chǎn)技術得到了大力推廣。在利用粉煤灰提取氧化鋁生產(chǎn)過程中，粉煤灰熟料經(jīng)溶出氧化鋁后產(chǎn)生的固體廢棄物赤泥(硅鈣渣)，其產(chǎn)量較大，每生產(chǎn)1噸氧化鋁約產(chǎn)出8～10噸赤泥(硅鈣渣)。該物質主要礦物組成為Y-硅酸二鈣，可用作硅酸鹽熟料煅燒用原料，代替部分石灰石及硅質、鋁質原料。我國硅酸鹽熟料生產(chǎn)以石灰石為主要原材料，占配料比例70％以上，隨著建材產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，資源緊張、成本增高的問題也將日益突出，積極尋找石灰石的替代品或部分替代品已成為趨勢。

赤泥(硅鈣渣)是在氧化鋁熟料煅燒過程中由Y-硅酸二鈣自粉化而成，其礦物組成與硅酸鹽熟料相接近，除Y-硅酸二鈣外，還有部分游離的氧化鈣和少量的方解石、莫來石等礦物質，具有氧化鈣含量高、堿含量低、活性好的特性，同時含有15％～20％的氧化硅成份及3％～6％的氧化鋁成份。可替代硅酸鹽熟料煅燒中的石灰石及部分硅質原料、鋁質原料。如何有效合理的處理、開發(fā)和利用，實現(xiàn)變廢為寶，具有現(xiàn)實意義，對推進我國粉煤灰綜合利用的實施，起到積極的作用。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述技術問題，本發(fā)明設計開發(fā)了硅酸鹽熟料和水泥的制備方法及制備硅酸鹽熟料的回轉窯，目的在于更好的利用工業(yè)固體廢棄物赤泥(硅鈣渣)，實現(xiàn)資源再利用，同時改善硅酸鹽熟料煅燒的易燒性，降低硅酸鹽熟料的能耗；提高回轉窯的加熱效率和硅酸鹽水泥的抗壓性能。

本發(fā)明提供的技術方案為：

一種硅酸鹽熟料的制備方法，包括：

步驟一、將原料赤泥(硅鈣渣)、石灰石、鐵質原料、硅質原料和鋁質原料以質量百分比分別為30％～83％、10％～75％、0～5％、0～10％和0～5％混合，經(jīng)粉磨后制得生料；

步驟二、將上述生料輸送至回轉窯的預熱器中預熱，繼而進入預分解爐進行初次分解，初次分解后的生料進入回轉窯內(nèi)煅燒，煅燒溫度1200℃～1400℃，煅燒時間5～45min；

步驟三、煅燒結束冷卻后形成硅酸鹽熟料。

優(yōu)選的是，所述的硅酸鹽熟料的制備方法中，所述步驟一中，所述赤泥(硅鈣渣)、石灰石、鐵質原料、硅質原料和鋁質原料以質量百分比分別為40％～65％、33％～50％、2～3％、3～5％和0～2％混合。

一種硅酸鹽水泥的制備方法，包括：將硅酸鹽熟料、赤泥(硅鈣渣)、石膏和爐渣以質量百分比分別為45％～85％、0％～40％、2～10％和4～13％混合，經(jīng)粉磨后制得硅酸鹽水泥。

優(yōu)選的是，所述的硅酸鹽水泥的制備方法中，所述硅酸鹽熟料、赤泥(硅鈣渣)、石膏和爐渣的質量百分比分別為55％～75％、10％～30％、5％和10％。

一種制備硅酸鹽熟料的回轉窯，包括：

預熱器，其包括n個旋風筒、n-1個風管、一個下料管、一個分解爐和一個窯尾煙室，各個旋風筒通過所述風管依次連接，最后一個旋風筒通過下料管與所述分解爐連通，所述分解爐連接所述窯尾煙室，原料赤泥、石灰石、鐵質原料、硅質原料和鋁質原料配制為生料，與進入分解爐的燃料混合、預熱，生料被高速氣流攜帶，懸浮于分解爐內(nèi)，燃料隨氣流一面旋流向上運轉，一面進行燃燒、分解，燃料的燃燒放熱過程與生料的吸熱分解過程同時在懸浮狀態(tài)下迅速進行，生料在進入煅燒爐前完成物料初步分解；

煅燒爐，其與分解爐連通，初步分解后的物料在所述煅燒爐中進行高溫煅燒，高溫煅燒分兩個階段進行，第一階段為在1200～1300℃煅燒5～15min，第二階段為在1300～1400℃煅燒10～30min；

冷卻機，煅燒后的物料在冷卻機中冷卻后得到硅酸鹽熟料；

其中，所述旋風筒均呈倒置的圓錐形，且n個旋風筒自上而下錐角從80°依次減小至50°，相鄰兩個旋風筒的出料口與進料口密封連通，即位于下方的旋風筒的進料口上設置有一擋板，所述擋板上開設有進料口，所述進料口與位于上方的相鄰旋風筒的出料口配合設置。

優(yōu)選的是，所述的制備硅酸鹽熟料的回轉窯中，所述旋風筒內(nèi)設置有向上運行的高溫煙氣換熱管道，所述高溫煙氣換熱管道設置為螺旋形，

其中，經(jīng)過相鄰兩個旋風筒的出料口和進料口處的高溫煙氣換熱管道設置為圓柱形。

優(yōu)選的是，所述的制備硅酸鹽熟料的回轉窯中，n值設置在2～6之間。