[发明专利]选矿废弃的尾矿硅粉作为制作硅酸盐水泥原料的应用

说明书

技术领域

   本发明涉及选矿尾矿的开发利用，特别是水泥行业中以选矿废弃的尾矿硅粉作为硅质校正原料和混合材在制作硅酸盐水泥原料中的应用。

背景技术

现在水泥行业一直用粘土作为硅质校正原料，粘土开挖需破坏耕地，造成水土流失，且粘土的ＳiＯ₂含量低，煅烧温度高，不能满足水泥生料配料中ＳiＯ₂的需求；另一方面，水泥厂通常用高炉矿渣、粉煤灰作为混合材，而现在这两种原料储量越来越少，价格逐年增长，使水泥企业的利润空间逐年下降。

硅粉是选矿后废弃的尾矿，其主要成份ＳiＯ₂达到72～77%，另含有CaO、Al₂O₃、Fe₂O ₃都是硅酸盐水泥需要成份。白银有色集团公司选矿尾矿堆积50年以上，储量大，占地广。白银地区储量现有4000万吨以上，全国尾矿储存量有几亿吨，一直未得到很好的开发与利用。

发明内容

本发明的第一目的是为水泥厂提供一种用于的制造硅酸盐水泥熟料，本发明的另一目的是提供一种硅酸盐水泥。

本发明实现第一目的技术方案为：一种用于的制造硅酸盐水泥熟料，其特征是以下述质量百分比原料作为全黑生料配料：石灰石70%～73%，粘土1%～3%，硅粉8%～12%，铁粉3%～5%，无烟煤10%～13%；按现有的制造硅酸盐水泥熟料的方法制作。

上述技术方案中，硅粉作为硅质校正原料，代替大部分现有技术应用的粘土质原料，解决了由于使用粘土而带来的破坏耕地的问题，以及选矿尾矿大量堆积，污染、溃坝等问题。

本发明实现另一目的技术方案为：一种硅酸盐水泥其特征是以下述质量百分比原料为配比：熟料65%～85%，硅粉10%～30%，石膏3%～5%；或者熟料65%～85%，硅粉6%～15%，粉煤灰6～15%，石膏3%～5%；按现有的制造硅酸盐水泥的方法制作。

上述技术方案中，硅粉作为混合材在水泥中掺加使用 ，掺加量为10%～30%，代替现有技术应用的全部或部分粉煤灰和高炉矿渣原料，解决这两种原料储量越来越少，价格逐年增长，水泥企业利润降低的问题，以及选矿尾矿大量堆积，污染、溃坝等问题。

硅粉是一种火山灰质混合材，本发明一方面将硅粉作为制作水泥熟料的全黑生料配料组分应用，另一方面将硅粉作为制作水泥的原料组分应用，不但能降低生产成本，而且可起到增产的目的，所生产水泥各项指标均符合国家标准。本发明的经济价值表现在：

    1、全黑生料原料中用硅粉代替粘土质原料，热耗可降低5%～10%，生产10万吨的水泥厂年节煤2000吨，年可节约成本计80万元。

2、硅粉代替粉煤灰作为混合材，年产10万吨水泥厂可节约成本75万元。

3、使用硅粉能提高硅酸率，能增加水泥强度，以生产10万吨水泥为例，使用硅粉作为原料能比原先使用粘土生产的水泥熟料强度高，28天抗压强度相对增加了11.55%。在水泥粉磨过程中较以前多掺加5%混合材，年增加水泥产量5000吨，增加利润100万元。

4、硅粉属固废，享受国家税务总局资源综合利用增值税即征即退等减免税优惠政策。

5、硅粉储量大，该项目的推广应用，白银地区储量就达4000万吨以上，就有几亿元的潜在价值，全国堆存量达80亿吨以上，能带来数百亿元的价值。

本发明的环保价值表现在：选矿废弃尾矿硅粉储量大，占地广，不易固化，易溃坝，给周边环境带来很大的影响。该项创新成果，不但可变废为宝，解决长期环保及溃坝的问题，而且还可为企业带来数亿元的收入；另外，我国耕地少，粘土资源欠缺，用硅粉代替粘土质原料可保护耕地，解决粘土资源欠缺问题。

用尾矿硅粉作为制造水泥熟料的原料时，全黑生料配料的组分为：石灰石70%～73%，粘土1%～3%，硅粉8%～12%，铁粉3%～5%，无烟煤10%～13%。同样的条件下，现有技术制造水泥熟料时，其全黑生料配料的组分为：石灰石69%～73%，粘土9%～13%，铁粉3%～5%，无烟煤11%～14%。用硅粉制造水泥进行组分配料和现有制造水泥不同的是，用硅粉全部或部分代替粘土，配煤时降低配煤量，获得的技术效果是使热耗减低5%～10%，石灰石配比提高1%～2%，满足高饱和比，高硅酸率的要求。