[發明專利]一種分段煅燒制備高強度硫鋁酸鹽水泥聯產硫酸的方法

有效

• 申請號: 201610843470.3
• 申請日: 2016-09-23
• 公開（公告）號: CN106630703B
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發明（設計）人: 宋國發;胡兆平;鄭磊;劉陽
• 申請（專利權）人: 金正大生態工程集團股份有限公司;金正大諾泰爾化學有限公司
• 主分類號: C04B7/32
• 分類號: C04B7/32;C01B17/69
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 張宏松

本發明涉及一種分段煅燒制備高強度硫鋁酸鹽水泥聯產硫酸的方法，該方法以磷石膏完全代替石灰石和天然石膏，經同鋁礬土、鋼渣、硅石和無煙煤粉磨均化后，通過分段煅燒的方法制備硫鋁酸鹽水泥。大幅度提高磷石膏利用率，并且高濃度的二氧化硫尾氣可通過吸收制備硫酸。本發明方法制備的硫鋁酸鹽水泥熟料硬化速度快，前期強度高且后期強度也增進穩定，性能測試表明，制備得到的硫鋁酸鹽水泥的力學強度符合快硬硫鋁酸鹽水泥標準。

技術領域

本發明涉及一種分段煅燒制備高強度硫鋁酸鹽水泥聯產硫酸的方法，屬于水泥制備的技術領域。

背景技術

隨著工程技術的現代化，對特種水泥的技術要求也越來越高。其中包括特殊工程施工時對快速凝結與硬化的速度和各期硬度均有了特別的要求，如水泥管路的連接施工，大型裝備的基礎現場的施工等。雖然應用與銷售市場的不斷擴大，但因產品的成本較高而受到限制，使更多的用戶可望而不可及。另一方面，作為世界上的三大磷肥生產國之一，受磷石膏雜質指標及應用技術的制約，難以實現大宗利用，龐大的磷肥產業留下了3億噸工業副產磷石膏，每年的排放量約7000萬噸，利用量約為1700萬噸，利用率不到30％，已成為磷復肥行業可持續發展的瓶頸。如何利用副產磷石膏來制備硫鋁酸鹽水泥，已經成為國內外研究者研究的重點之一。

中國專利文獻CN100351197C公開了一種快硬硫鋁酸鹽水泥的制作工藝，此工藝以生料配比為脫水磷石膏17-20％，石灰石45-52％，礬土31-35％，此工藝成功的利用廢料磷石膏取代了生料配比中的天然石膏，可以部分降低硫鋁酸鹽水泥的成本，但該工藝中磷石膏的使用量僅僅占到生料配比的17-20％,發明中還需要45-52％的石灰石，達不到有效利用磷石膏的目的，另外工藝中磷石膏的分解會釋放二氧化硫，不妥善處理會造成環境污染。

中國專利文獻CN103304170B公開了一種生產硫鋁酸鹽水泥的方法，將石灰石、磷石膏、低品位礬土以及焦炭按一定比例配制成水泥生料，經過粉磨混勻后在高溫下煅燒，煅燒過程中通過促進磷石膏盡可能多的分解，分解生成的氧化鈣代替部分石灰石，二氧化硫氣體可以收集制備硫酸，此工藝配比為石灰石30-60份、磷石膏25-55份、低品位礬土15-45份，此發明也可以成功利用廢料磷石膏取代了天然石膏，適當降低了水泥的成本，但磷石膏未完全取代石灰石，生料配比中仍然有高達30-60份的石灰石，石灰石分解生成的二氧化碳會大大稀釋二氧化硫的濃度，使得二氧化硫制備硫酸的成本和難度增加。

中國專利文獻CN101481222B公開了一種磷石膏部分轉化制硫鋁酸鹽水泥副產硫酸銨的方法，主要步驟包括磷石膏轉化、轉化物過濾分離、轉化液的中和、硫酸銨溶液的濃縮結晶干燥、濾餅及鋁釩土的干燥、生料配料和均化、熟料煅燒和冷卻、熟料調質、研磨及均化、煅燒尾氣處理等。通過對不需預處理的磷石膏部分轉化得到滿足硫鋁酸鹽水泥生產所需配料要求的混合料，不需再外加石灰石，拓展了磷石膏的應用范圍，但此工藝需先將磷石膏轉化為碳酸鈣然后再進行生料配比和煅燒，所需設備和工藝流程都較為復雜，生產成本高。

經檢索，未見完全利用磷石膏制備硬化速度快，前期強度高且后期強度也增進穩定硫鋁酸鹽水泥的報導。

發明內容

針對目前硫鋁酸鹽水泥制備中存在的問題，本發明提供一種分段煅燒制備高強度硫鋁酸鹽水泥聯產硫酸的方法，該方法完全利用磷石膏取代天然石膏和石灰石，并可通過回收尾氣聯產硫酸，且工藝路線簡單，生產成本低，具有良好的的經濟和環境效益。

發明概述：

本發明以磷石膏、鋁礬土、鋼渣、硅石、無煙煤為原料，經配料、粉磨、均化后高溫分段煅燒制成熟料，熟料研磨后，直接獲得硫鋁酸鹽水泥，也可添加天然石膏或石灰石制備不同類型的硫鋁酸鹽水泥，也可不外加天然石膏，直接獲得硫鋁酸鹽水泥。

發明詳述：

一種分段煅燒制備高強度硫鋁酸鹽水泥聯產硫酸的方法，包括步驟如下：

a.水泥生料的制備：