[发明专利]一种以石煤替代尾煤和硅质原料生产硅酸盐熟料的方法

说明书

一种以石煤替代尾煤和硅质原料生产硅酸盐熟料的方法，包括如下步骤：（1）制粉；（2）预热、混合、分解；（3）调节尾煤用量、氧化煅烧。本发明解决了石煤烧制水泥影响窑系统工况及现有干法水泥生产中不能够根据烧成熟料的实际情况、即时调整硅酸盐熟料的率值和矿物组成的问题。本发明方法可根据烧成熟料的实际状况，通过调整“石煤粉”、“生料粉”两大组分料粉的用量比例，即时调整硅酸盐熟料的率值和矿物组成，以优化煅烧工况和熟料质量。

技术领域

本发明涉及硅酸盐水泥熟料生产技术领域，具体涉及一种以石煤替代尾煤和硅质原料生产硅酸盐熟料的方法。

背景技术

石煤又称作石炭、银炭、砂炭、石板煤、麻煤等，是早元古代和早古生代 （约4亿至5亿年前）地质时期的菌藻类等低等生物遗体，在浅海、泻湖、海湾环境下经腐泥化作用和煤化作用转变而成的一种沉积的可燃有机岩。大多数石煤具有高灰(60%～80% )、高硫( 1.5%～5%)、低碳( 10%～25% )、低热值(600×4.18～2500×4.18 kJ /kg)和硬度大的特点，它是由有机质碳和无机矿物质组成的复合体，常呈黑色、灰色、褐色、棕色,具纤维状或颗粒状结构。大多具纤维状结构的石煤其含纤维量一般在30%～90%（为有机碳类30%～90%其中腐殖酸为10%～60%）、发热量在1200×4.18 ～4000×4.18 kJ /kg（最高热值干基可达5000×4.18 kJ /kg）、灰分10%～70%。有机碳类含量高的石煤中氮、磷、钾含量一般较多，其中含氮1%～3%、氧化钾0.1%～2%。少量石煤矿因地质原因含油、沥青质，其含油率可达2%～10%，沥青质高者可达12%。

石煤就其实质是一种高变质的腐泥煤或藻煤，也是一种含碳少、发热值低、低品位的多金属共生矿，石煤常伴生有较多的金属元素，含有或富集的有价金属元素除钒外，还有钼、镍、铀、氮、磷、钾、银、金、锌、铜、硒、硼等60多种元素。石煤的主要成分除有机碳外，其无机矿物质主要化学成分为氧化硅、氧化钙、氧化铁、氧化铝、氧化镁等，类似于高硅粘土类或砂岩类硅质原料。

石煤的传统分类，按灰分和发热量可分为一般石煤和优质石煤，一般石煤的灰分为40％～90％，发热量在16.7MJ/Kg以下；优质石煤的灰分为20％～40％，发热量为16.7～27.1MJ/Kg，少量优质石煤热值高达32.2MJ/Kg，也有高热值的石墨化的石煤矿，极难着火燃烧 ；含碳量较高的优质石煤一般呈黑色，具有半亮光泽，杂质少，相对密度为 1.7～2.2 之间；含碳量较少的石煤，一般呈偏灰色，暗淡无光，夹杂有较多的黄铁矿、石英脉和磷钙质结核，相对密度在 2.2～2.8 之间。常见的石煤为一般石煤，且大多数石煤的热值在800 ×4.18～2500×4.18KJ/Kg（3.35～10.45MJ/Kg）、灰份在60～80%、挥发份5～15%、硫含量在1.5～5%、碳含量在8～16%。尤以热值在1200×4.18KJ/Kg以下的石煤贮量最多。

石煤按矿物结构特征可分为块状石煤、粒状石煤、鳞片状石煤和粉状石煤。石煤按所含的主要无机矿物可分为硅质石煤、钙质石煤等。

作为劣质燃料，从石煤的燃烧特性来看，石煤的燃烧特性不同于其它动力用煤，因石煤成煤期大约在4～5亿年前，较烟煤（大约形成于1～2亿年前）、无烟煤（主要形成于2～3亿年前）的煤阶都要高，煤化程度相对更深，应属于高变质的劣质无烟煤类。从石煤的燃烧反应动力学的分析来看，石煤的性质比一般的无烟煤差了太多。

我国是世界上少数几个拥有丰富石煤资源的国家之一，石煤总储量预测约1500亿吨。主要分布在我国南秦岭区的川北、陕南、鄂西北、及豫西南和江南隆起周围的湖南、湖北、安徽、江西、浙江、广西、贵州等20余个省份，尤其是湖南的石煤资源优势明显，湖南的怀化、益阳、常德和湘西自治州等市（州）均有数十上百亿吨级的大型石煤矿脉。

在石煤资源的利用方面，我国利用石煤替代燃煤烧石灰、烧砖的历史久远。在国家政策的导引下，几十年来，我国几乎所有的科研院所都有过石煤资源的综合开发利用课题或成果，现有的石煤资源开发利用技术大致可概括为：