[發明專利]一種以石煤替代尾煤和硅質原料生產硅酸鹽熟料的方法

在審

• 申請號: 202010619092.7
• 申請日: 2020-07-01
• 公開（公告）號: CN111662022A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 尹小林;張新策
• 申請（專利權）人: 長沙紫宸科技開發有限公司
• 主分類號: C04B7/38
• 分類號: C04B7/38;C04B7/42;C04B7/43;C04B7/44;C04B7/02
• 代理公司: 長沙星耀專利事務所(普通合伙) 43205
• 代理人: 寧星耀;寧岡

一種以石煤替代尾煤和硅質原料生產硅酸鹽熟料的方法，包括如下步驟：（1）制粉；（2）預熱、混合、分解；（3）調節尾煤用量、氧化煅燒。本發明解決了石煤燒制水泥影響窯系統工況及現有干法水泥生產中不能夠根據燒成熟料的實際情況、即時調整硅酸鹽熟料的率值和礦物組成的問題。本發明方法可根據燒成熟料的實際狀況，通過調整“石煤粉”、“生料粉”兩大組分料粉的用量比例，即時調整硅酸鹽熟料的率值和礦物組成，以優化煅燒工況和熟料質量。

技術領域

本發明涉及硅酸鹽水泥熟料生產技術領域，具體涉及一種以石煤替代尾煤和硅質原料生產硅酸鹽熟料的方法。

背景技術

石煤又稱作石炭、銀炭、砂炭、石板煤、麻煤等，是早元古代和早古生代 （約4億至5億年前）地質時期的菌藻類等低等生物遺體，在淺海、瀉湖、海灣環境下經腐泥化作用和煤化作用轉變而成的一種沉積的可燃有機巖。大多數石煤具有高灰(60%～80% )、高硫( 1.5%～5%)、低碳( 10%～25% )、低熱值(600×4.18～2500×4.18 kJ /kg)和硬度大的特點，它是由有機質碳和無機礦物質組成的復合體，常呈黑色、灰色、褐色、棕色,具纖維狀或顆粒狀結構。大多具纖維狀結構的石煤其含纖維量一般在30%～90%（為有機碳類30%～90%其中腐殖酸為10%～60%）、發熱量在1200×4.18 ～4000×4.18 kJ /kg（最高熱值干基可達5000×4.18 kJ /kg）、灰分10%～70%。有機碳類含量高的石煤中氮、磷、鉀含量一般較多，其中含氮1%～3%、氧化鉀0.1%～2%。少量石煤礦因地質原因含油、瀝青質，其含油率可達2%～10%，瀝青質高者可達12%。

石煤就其實質是一種高變質的腐泥煤或藻煤，也是一種含碳少、發熱值低、低品位的多金屬共生礦，石煤常伴生有較多的金屬元素，含有或富集的有價金屬元素除釩外，還有鉬、鎳、鈾、氮、磷、鉀、銀、金、鋅、銅、硒、硼等60多種元素。石煤的主要成分除有機碳外，其無機礦物質主要化學成分為氧化硅、氧化鈣、氧化鐵、氧化鋁、氧化鎂等，類似于高硅粘土類或砂巖類硅質原料。

石煤的傳統分類，按灰分和發熱量可分為一般石煤和優質石煤，一般石煤的灰分為40％～90％，發熱量在16.7MJ/Kg以下；優質石煤的灰分為20％～40％，發熱量為16.7～27.1MJ/Kg，少量優質石煤熱值高達32.2MJ/Kg，也有高熱值的石墨化的石煤礦，極難著火燃燒 ；含碳量較高的優質石煤一般呈黑色，具有半亮光澤，雜質少，相對密度為 1.7～2.2 之間；含碳量較少的石煤，一般呈偏灰色，暗淡無光，夾雜有較多的黃鐵礦、石英脈和磷鈣質結核，相對密度在 2.2～2.8 之間。常見的石煤為一般石煤，且大多數石煤的熱值在800 ×4.18～2500×4.18KJ/Kg（3.35～10.45MJ/Kg）、灰份在60～80%、揮發份5～15%、硫含量在1.5～5%、碳含量在8～16%。尤以熱值在1200×4.18KJ/Kg以下的石煤貯量最多。

石煤按礦物結構特征可分為塊狀石煤、粒狀石煤、鱗片狀石煤和粉狀石煤。石煤按所含的主要無機礦物可分為硅質石煤、鈣質石煤等。

作為劣質燃料，從石煤的燃燒特性來看，石煤的燃燒特性不同于其它動力用煤，因石煤成煤期大約在4～5億年前，較煙煤（大約形成于1～2億年前）、無煙煤（主要形成于2～3億年前）的煤階都要高，煤化程度相對更深，應屬于高變質的劣質無煙煤類。從石煤的燃燒反應動力學的分析來看，石煤的性質比一般的無煙煤差了太多。

我國是世界上少數幾個擁有豐富石煤資源的國家之一，石煤總儲量預測約1500億噸。主要分布在我國南秦嶺區的川北、陜南、鄂西北、及豫西南和江南隆起周圍的湖南、湖北、安徽、江西、浙江、廣西、貴州等20余個省份，尤其是湖南的石煤資源優勢明顯，湖南的懷化、益陽、常德和湘西自治州等市（州）均有數十上百億噸級的大型石煤礦脈。

在石煤資源的利用方面，我國利用石煤替代燃煤燒石灰、燒磚的歷史久遠。在國家政策的導引下，幾十年來，我國幾乎所有的科研院所都有過石煤資源的綜合開發利用課題或成果，現有的石煤資源開發利用技術大致可概括為：