[发明专利]一种由电石渣和铜渣熔分渣制备硅酸盐水泥的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种由电石渣和铜渣熔分渣制备硅酸盐水泥的方法。

背景技术

电石渣是电石水解后的残渣，主要成分是Ca(OH)₂。到2015年，全国约产生2500万吨电石，按每吨电石水解后约产生1.2～1.5吨电石渣计算，可产生电石渣约3000～3750万吨。因此，我国累积电石渣量已过亿吨，将其堆放不仅占用了大量土地，并且电石渣浆液中水分渗透进入地下水中，造成了土地碱化和水资源污染等问题。电石渣经长时间堆放风干后遇风易起扬尘，给周围环境带来了极大的威胁。

但是，电石渣既是一种工业固体废弃物，也是一种二次资源，如果能够被有效利用，则对社会、经济和环境的发展大有裨益。目前，我国对电石渣的综合利用进行了多方面的研究，例如将电石渣作为燃煤电厂废气的脱硫剂可以生产脱硫石膏，用电石渣生产纳米碳酸钙或者用来作为土壤改良剂以改善酸性土壤等。

生产水泥熟料主要由钙质矫正剂、硅质矫正剂、铝质矫正剂及铁质矫正剂组成。通常，钙质矫正剂主要为石灰石资源。通过将上述原料按照配比混合磨细后进入预分解窑预热分解后进入回转窑进行煅烧得到水泥熟料，后与缓凝剂混合磨细，即得到水泥产品。采用石灰石为钙质矫正剂存在着分解温度高，原料需经五级旋风预热分解后进入回转窑煅烧生成水泥熟料，工艺能耗高。

现有技术中仅仅是使用电石渣和石灰石混合物进行水泥熟料生产，并没有将电石渣全部替代石灰石，预分解窑仍然需要按照石灰石制备水泥熟料的工艺进行设计，并没有体现电石渣加入后的节能效果。另外，现有技术中还是加入粘土作为硅质矫正剂，但是粘土资源有限、形成时间较长且是农作物生长所必须的，所以用其他硅质矫正剂替代势在必行。

因此，需要一种新的硅酸盐水泥的生产方法，其既能克服石灰石为原料带来的弊病又找到了其他替代的硅质矫正剂。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种由电石渣和铜渣熔分渣制备硅酸盐水泥的方法。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

根据本发明，提供一种由电石渣和铜渣熔分渣制备硅酸盐水泥的方法，包括以下步骤：

步骤一：将电石渣在回转窑外部进行脱水干燥；

步骤二：将铜渣熔分渣、砂岩和经过步骤一处理的电石渣进行混合形成混合料；

步骤三：将步骤二中的混合料挤压、粉磨之后采用干磨干烧工艺进行处理得到水泥熟料；

步骤四：将烧成后的水泥熟料与缓凝剂混合后粉磨得到硅酸盐水泥。

进一步地，步骤三中的干磨干烧工艺包括以下步骤：

1)利用回转窑和/或分解炉排出的废气中的余热对混合料进行预热；

2)在回转窑中将预热后的混合料进行水泥熟料的烧成。

进一步地，缓凝剂的添加量为水泥熟料总质量的3-5％。

进一步地，步骤一中的电石渣的化学成分重量百分比为：CaO 65-71wt％，氯离子不高于0.05wt％，铁硅化合物不高于0.06wt％。优选的，CaO 66.73-69.23wt％，氯离子0.01-0.03wt％，铁硅化合物0.03-0.05wt％。

进一步地，步骤二中的铜渣熔分渣的化学成分重量百分比为：CaO 20-23wt％，SiO₂ 46-50wt％，Al₂O₃ 9-12wt％，Fe₂O₃ 5-11wt％，MgO 6-9wt％。优选的，CaO 21.43-22.02wt％，SiO₂ 47.34-48.15wt％，Al₂O₃ 10.09-11.22wt％，Fe₂O₃ 6.01-9.99wt％，MgO 7.23-7.99wt％。

进一步地，步骤二中的砂岩的化学成分重量百分比为SiO₂ 86-92wt％。优选的，SiO₂ 87.48-89.47wt％。

进一步地，步骤二中铜渣熔分渣、砂岩和经过步骤一处理的电石渣按照以下重量份数进行混合：铜渣熔分渣30.0-31.5重量份、砂岩2.9-3.4重量份、电石渣65.2-67.9重量份。

优选地，步骤二中铜渣熔分渣、砂岩和经过步骤一处理的电石渣按照以下重量份数进行混合：铜渣熔分渣30.2-31.2重量份、砂岩3.0-3.3重量份、电石渣65.4-66.7重量份。