[发明专利]一种采用工业废渣制备水泥缓凝剂的装置及方法

说明书

本发明公开了一种采用工业废渣制备水泥缓凝剂的装置及方法，其中装置包括依次布置的清洗装置、离心装置、改性装置以及成型装置，改性装置为搅拌池，搅拌池由隔板分为上搅拌池和下搅拌池，上搅拌池和下搅拌池均设置有搅拌器和与搅拌器电性连接的控制器，上搅拌池上端设置有若干进料端口、计量称与电磁阀门一，下搅拌池设置有出料端口、pH检测装置与电磁阀门二，上搅拌池上方设置有倒漏斗形圆盘。通过本装置对工业废渣进行脱水和改性，可以将磷石膏制备成性能优异的水泥缓凝剂，并且在消纳了电石渣、工业碱渣和粉煤灰等工业固废的同时，还降低生产成本，带来一定的经济效益。

技术领域

本发明涉及水泥缓凝剂技术领域，具体涉及到一种采用工业废渣制备水泥缓凝剂的装置及方法。

背景技术

磷石膏无法直接用作水泥的缓凝剂。一是磷石膏中含有较大量的水溶性五氧化二磷、水溶性氟、有机物等诸多有害杂质，使磷石膏在一定程度上呈酸性和腐蚀性，且会延缓C₃A和C₃S等水泥矿物早期水化速度，延长水泥凝结时间，降低早期强度。二是磷石膏为潮湿状粉末，附着水含量为15％～30％且不稳定，既不利于运输和计量，也很容易造成筒仓的堵塞、结块、在水泥磨中糊磨等。

我国的烧碱行业产能巨大，每生产1t成品碱，产生大约13.6kg的碱渣(含水35.9％)。碱渣主要成分为碳酸钙、硫酸钙、二氧化硅、氯化钙等钙盐为主要成分的工业废渣，还含有少量氢氧化镁、氢氧化钙及少量铁铝氧化物、氯化钠盐。碱渣偏碱性，pH值在10左右。大多数企业针对盐泥几乎是经压滤后进行堆存或填埋，该处理方法不仅费用高且必然对环境产生影响。一个年产80万t纯碱的工厂，每年用于废渣排放的费用约需1000万元。因此，有效利用碱渣，变废为宝，具有明显的社会效益和经济效益，前景广阔。

粉煤灰是燃煤电厂以及煤矸石、煤泥综合利用电厂排出的主要固体废物。粉煤灰pH值在8～11之间。粉煤灰化学成份以二氧化硅和三氧化二铝为主(氧化硅含量在48％左右,氧化铝含量在27％左右)，其它成分为三氧化二铁、氧化钙、氧化镁、氧化钾、氧化钠、三氧化硫及未燃尽有机质。

现有技术中通过磷石膏制备水泥缓凝剂的方法有：将磷石膏、矿渣粉或粉煤灰、生石灰粉或电石渣粉混合后，加入碱催化剂混合、成球即可制得，其中对原料生石灰粉的要求为CaO含量≥65％，90μm筛余量≤7％，粉煤灰的要求为Ⅱ级粉煤灰，矿渣粉的要求为S75级矿渣粉，电石渣粉的要求是扣除游离水和结合水的CaO含量≥65％，90μm筛余量≤7％。对原料均有一定程度的筛选，做不到对工业废渣的集中整理转化。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用工业废渣制备水泥缓凝剂的装置及方法，通过该装置和方法可以将工业废渣均匀混合后制备水泥缓凝剂，在消纳了工业固废的情况下也带来了经济效益，装置结构简单，操作方便。

为达上述目的，本发明提供了一种采用工业废渣制备水泥缓凝剂的装置，包括依次布置的清洗装置、离心装置、改性装置以及成型装置，改性装置为搅拌池，搅拌池由隔板分为上搅拌池和下搅拌池，上搅拌池和下搅拌池均设置有搅拌器和与搅拌器电性连接的控制器，上搅拌池上端设置有若干进料端口、计量称与电磁阀门一，下搅拌池设置有出料端口、pH检测装置与电磁阀门二，上搅拌池上方设置有倒漏斗形圆盘。

采用上述方案的有益效果是：通过清洗装置将大部分新鲜磷石膏中的可溶性磷、氟和有机质等杂质去除，再通过离心装置去除清洗时灌入的水分，将磷石膏放置在圆盘中，当工业电石渣、碱渣和粉煤灰从进料端口进入上搅拌池后，可以通过搅拌器对混合物进行搅拌，组成改性剂，再将磷石膏从圆盘倒入上搅拌池中，通过搅拌器混合，对酸性磷石膏进行改性，，计量称可以对进入上搅拌池的原料进行计量，并通过电磁阀门一开启进料端口，控制加入的量；混合均匀后的混合物从隔板进入下搅拌池，在下搅拌池中静置陈化，并且可以根据pH检测装置检测到酸碱度，通过加入工业电石渣进行调节到符合施工要求。最后再通过成型装置制备成粒径统一的球粒，供水泥凝结使用；其中控制器的型号可以是欧姆龙CP1H-X40DT-D型PLC控制器。