[发明专利]一种以铅锌尾矿和电解锰压滤渣为主要原料制备水泥熟料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种以铅锌尾矿和电解锰压滤渣为主要原料制备水泥熟料的方法。

背景技术

铅锌尾矿是铅锌选矿厂采用浮选法选矿后排出的粉状或细沙状废渣，电解锰压滤渣是锰矿电解提取后余下的粉状废渣，一般铅锌选矿及电解锰企业把它作为废物采用尾矿库法堆放，这样不仅需占用大量农田作为堆放场地，同时堆放的尾矿坝造成潜在的安全隐患，而且其中的有害溶出物还会污染水源。由于铅锌尾矿中主要含有CaCO₃、以及少量SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃和少量MgO，而电解锰压滤渣中主要含SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃，以及少量CaO，其组成类似于水泥生料，同时铅锌尾矿中含有少量Pb、Zn、Cu，电解锰压滤渣含有少量Mn等多种过渡金属元素，是很好的矿化剂，对水泥煅烧有着矿化和助熔作用，有利于改善生料易烧性，提高熟料质量，但其使用量很少，一般为1～3％(见杨延宗，张仁荣，水泥，2005，(4)，22；权胜民，云南建材，1999，(3)，29等)。另外也有将将铅锌尾矿配入生料，代替部分粘土，但其使用量一般不超过生料重量的10％(宣庆庆，朱建平，李东旭，邢锋，硅酸盐通报，2007，26(5)，929)。在水泥生料中石灰质原料约占80％左右，以铅锌尾矿代替石灰质原料可以达到大量消耗该废弃物的目的，并极大的降低水泥生产成本。

电解锰压滤渣由于其独特的组成，适合与上述铅锌尾矿相配合，配以适量的铁质或铝质校正原料，可以完全代替粘土或者页岩等原料生产水泥，起到大量消耗电解锰压滤渣，减少土地占用和环境污染，具有很大的经济效益和社会效益。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以在回转窑中在正常烧成温度，甚至更低温度下利用铅锌尾矿、电解锰压滤渣为主要原料，100％替代石灰质、粘土或者页岩制备水泥熟料的方法。

本发明是基于以下原理完成的：铅锌尾矿中含比较高的石灰石成分，而SiO₂，Al₂O₃，Fe₂O₃较少，而电解锰压滤渣中的SiO₂，Al₂O₃，Fe₂O₃含量较高，如果用电解锰压滤渣作为替代页岩或粘土原料，因其硫酸根含量在19-22％，需先作除硫处理；通过技术处理后其SO₃含量可控制在0.8-1.6％，对水泥生产没有影响。以铅锌尾矿与电解锰压滤渣配合，按照适当的配比，可以达到生产水泥所需的各种氧化物含量。另外，由于在铅锌尾矿中尚有没有被完全选出的铅、锌，它们主要以硫化物形态存在，会一定程度上影响配料的准确性，也可能影响水泥烧成过程中硅酸三钙、硅酸二钙以及铝酸三钙、铁铝酸四钙的形成过程，所以宜对铅锌尾矿在通氧气条件下700℃进行预烧，然后按常规水泥生产过程进行烧成。经过预烧后，铅锌转变为以氧化物形态存在，能促使生料在更低的温度下出现液相，有利于硅酸三钙的形成，所以可以起到降低烧成温度，节能降耗的目的。

本发明的技术方案为：在本发明的水泥熟料制备中，其生料组成为(重量百分比)：铅锌尾矿65-75％、电解锰压滤渣(或页岩或粘土)6-18％、烟煤10-18％、铁质或铝质校正原料1.5 3.5％。熟料中各种氧化物的比例为：CaO 55％～67％，SiO₂ 18～25％，Al₂O₃ 4.5～6％，Fe₂O₃2～5％；优选其中所含的氧化物比例为：CaO 64％～67％，SiO₂20～21％，Al₂O₃ 4.5～6％，Fe₂O₃ 2～3％；所烧成的熟料组成为硅酸三钙45～65％，硅酸二钙10～18％，铝酸三钙6～13％，铁铝酸四钙9～15％，游离氧化钙小于2.5％。