[发明专利]一种水泥生料添加剂及其应用和水泥生产工艺

说明书

本公开涉及一种水泥生料添加剂及其应用和水泥生产工艺，该水泥生料添加剂含有工业废碱液和碱性提高剂。本公开提供的水泥生料添加剂能够将工业废碱液在水泥生料粉磨和水泥生产中进行回收利用，且具有良好的提高产量、降低煤耗、改善生料易烧性和脱硫等综合效果。

技术领域

本公开涉及一种水泥生料添加剂及其应用和水泥生产工艺。

背景技术

水泥生产是能量利用率低且高耗能的产业，我国水泥2016年产量23亿吨，已占全球产量的一半以上。水泥生产过程分为三个阶段，即石灰质原料、粘土质原料、以及少量的校正原料(立窑生产还要加入一定量的煤)经破碎或烘干后，按一定比例配合、磨细，并制备为成分合适、质量均匀的生料，称为第一阶段：生料粉磨；然后将粉磨过的生料加入水泥窑中煅烧至部分熔融，得到以硅酸钙为主要成分的水泥熟料，称为第二阶段：生料煅烧；熟料加入适量的石膏，有时还加入一些混合材料，共同磨细为水泥，称为第三阶段：熟料粉磨。水泥生产过程可以简称为：“两磨一烧”。

由于水泥生产能耗高，降低水泥生产能耗是重要的研究方向，人们采取了许多方法提高水泥生产能量的利用效率，降低能耗，其中，在水泥熟料粉磨工艺中大量应用水泥助磨剂，取得了广泛的社会效益及经济效益。但是，在水泥生产工艺中重要的生料粉磨过程，则研究较少。如蔡丰礼(率值和矿化剂或晶种对水泥生料易烧性的影响；水泥；1999年09期)发现掺加适量的复合矿化剂、晶种、萤石矿化剂后使生料易烧性得到明显改善，外掺后K1400℃比未掺加时平均提高2-5％。马保国等人(磷渣基复合矿化剂对水泥生料易烧性影响的研究，硅酸盐通报，2007年01期)研究发现研究了磷渣、萤石、钢渣复合对水泥生料易烧性的影响，磷渣、钢渣与萤石的复合矿化剂对煅烧温度的适应性较好，可以有效地改善易烧性。陈益兰、魏诗榴等人(生料磨中使用助磨剂的研究试验，水泥；1996年09期)发现适宜的添加量，可使物料得到更高的细度、更大的比表面积和良好的分散度，颗粒结构趋于均匀。从而提高磨机产量并降低单位粉末电耗。但从上述研究发现，生料中使用的助剂作用效果相对单一，且未见用工业废碱液特别环己酮的皂化废碱液作为生料助剂的报道，更未见取得的一些非常良好应用效果方面的研究报道。

环己酮是生产尼龙的基础原料，其生产过程中产生大量有机废水。其中环己烷氧化法制环己酮装置中由于深度氧化，有有机酸及有机酸酯的产生，在环己酮产品精制过程中需加碱对有机酸进行中和处理，处理的废水，行业内称为“皂化废碱液”。该废水全国总量约100万吨/年(40％浓度计)，COD高，无法直接进行生化处理，目前普遍采用的焚烧法，不仅投资大、能耗大，还有一定的环境影响，同时也是资源的浪费。纸厂亚硫酸盐废液和肥皂废液也是产率较大的工业废碱液，需要作为废水处理，环境压力大。而这些工业碱性废碱液的资源综合利用，特别在水泥生料中当着添加剂及其应用鲜有报道。

发明内容

本公开的目的是提供一种水泥生料添加剂及其应用和水泥生产工艺，本公开提供的水泥生料添加剂能够将环己烷氧化制环己酮的皂化废碱液、纸厂亚硫酸盐废液和肥皂废液等工业废碱液在水泥生料粉磨和水泥生产中进行回收利用，且具有良好的提高产量、降低煤耗、改善生料易烧性和脱硫综合效果。

为了实现上述目的，本公开提供一种水泥生料添加剂，该水泥生料添加剂含有工业废碱液和碱性提高剂。

可选的，所述工业废碱液为选自环己烷氧化制环己酮的皂化废碱液、纸厂亚硫酸盐废液和肥皂废液中的至少一种。

可选的，以重量计并以所述环己烷氧化制环己酮的皂化废碱液的重量为基准，所述环己烷氧化制环己酮的皂化废碱液含有30-90重量％的水、5-60重量％的羧酸钠和0.3-10重量％的氢氧化钠；

以所述纸厂亚硫酸盐废液的总重量为基准，所述纸厂亚硫酸盐废液含有30-80重量％的水、5-40重量％的木素磺酸盐和3-30重量％的亚硫酸钠；

以所述肥皂废液的总重量为基准，所述肥皂废液含有30-85重量％的水、5-60重量％的甘油和1-10重量％的氯化钠。