[发明专利]一种制备固废基免烧生态水泥的方法及生产系统

说明书

一种制备固废基免烧生态水泥的方法及生产系统，属于免烧水泥的制备技术领域，可解决现有工业固废，特别是钢渣固废，不能够超细粉碎制约其在水泥中掺量以及多种工业固废超微粉复配协同激发胶凝的问题，本发明将高含水的湿物料和大粒径的颗粒物料按比例加入干燥器中进行混合干燥，将干燥后的混合物料进行预粉磨，预粉磨后的物料与干粉物料按比例加入混料机中进行混合，混合后的粉体物料进入超音速蒸汽流超微粉碎设备进行二次细粉磨，得到固废基免烧生态水泥。本发明改变传统水泥生产模式，实现节能环保和绿色发展。

技术领域

本发明属于免烧水泥的制备技术领域，具体涉及一种制备固废基免烧生态水泥的方法及生产系统。

背景技术

节能环保和固废资源综合利用日益成为时代发展的主题。一方面，工业生产产生大量固废堆存，不仅占用土地，而且污染环境，急需要无害化处理和资源化利用；另一方面，传统水泥生产方式以天然矿石为主要原料，经过高温烧制研磨而成，不仅破坏生态环境，而且造成能量消耗和环境污染，尤其是排放大量温室气体CO₂，急需要改变生产方式，减少天然资源开采，降低能耗和减少环境污染。利用工业固废为主要原料，采用免烧技术路线制备水泥类胶凝活性粉体材料已经成为新技术发展方向，对节能减排和固废资源化高效利用具有重大意义。

有关利用工业固废制备生态水泥的工艺技术已经实现工业化，特别是利用高炉水渣、粉煤灰、脱硫石膏等工业固废，通过粉磨技术，适量掺入水泥中部分替代水泥使用，相对减少水泥熟料的用量，这方面的技术已经实现规模化利用。但是，目前工业固废微粉替代水泥的掺量有限，一般不超过60%，不能实现100%替代水泥熟料，主要原因在于：（1）工业固废的粉磨细度不够细，固废的胶凝活性未能充分激发出来，这很大程度上制约了固废在水泥中的应用规模，特别是钢铁冶金固废中的钢渣在水泥中大量应用受到限制；（2）没有按照无机胶凝原理，实现各类固废复配胶凝，这两类问题急需要通过技术创新解决。

发明内容

本发明的目的：（1）解决现有工业固废，特别是钢渣固废，不能够超细粉碎制约其在水泥中掺量的技术难题；（2）解决多种工业固废超微粉复配协同激发胶凝的技术难题，并提供一种多种工业固废超微粉化协同胶凝制备固废基免烧生态水泥的方法及生产系统，以期改变传统水泥生产模式，实现节能环保和绿色发展。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种制备固废基免烧生态水泥的方法，包括如下步骤：

将高含水的湿物料和大粒径的颗粒物料按比例加入干燥器中进行混合干燥，将干燥后的混合物料进行预粉磨，预粉磨后的物料与干粉物料按比例加入混料机中进行混合，混合后的粉体物料进入超音速蒸汽流超微粉碎设备进行二次细粉磨，得到固废基免烧生态水泥。

进一步地，所述高含水的湿物料的水分范围为3%~35%，所述大粒径的颗粒物料的粒度范围为1mm~15mm。

进一步地，所述高含水的湿物料包括脱硫石膏、磷石膏、高炉水冲渣、转炉钢渣、燃煤炉下渣、煤气化炉渣、电石渣、赤泥、尾矿和水泥熟料中的任意一种。

进一步地，所述大粒径的颗粒物料包括脱硫石膏、磷石膏、高炉水冲渣、转炉钢渣尾渣、燃煤炉下渣、煤气化炉渣、电石渣、赤泥、尾矿和水泥熟料中的任意一种。

进一步地，所述湿物料和颗粒物料的混合比例满足混合物料中的各组分的质量分数占混合物料的比例如下：CaO:45%~85%；SiO₂:15%~25%; Al₂O₃:10%~15%; Fe₂O₃:10%~20%;SO₃:5%~8%。

进一步地，所述干燥后的混合物料的水分含量为0.1%~1%。

进一步地，所述预粉磨后的物料的粒度为74μm~150μm。