CN1051717A - 一种用燃煤固硫渣制作固硫渣水泥的方法 - Google Patents
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Abstract
一种用燃煤固硫渣制作固硫渣水泥的方法。属
于利用燃煤脱硫产生的废渣制作固硫渣水泥的技术
领域。本发明的技术要点是将一定量的固硫渣与硅
酸盐水泥熟料混合粉磨而成的。所制作的水泥标养
28天的强度达熟料强度的62～110％，其它物理性
能合格，有显著的环保效益和显著的经济效益。
Description
本发明属于利用燃煤脱硫产生的废渣制作固硫渣水泥的技术领域。
目前我国由于燃煤的SO2年排放量达974万吨/年，是我国许多地区酸雨频发的主要根源。根据全国环境保护科学技术长期规划，到2050年，我国能源结构中仍以煤为主，占70%，而含硫煤达40%以上。因此，治理燃煤中SO2的排放是环保的重要课题。
煤碳脱硫的方法很多，主要有两大类：一类是燃烧前脱硫，如分采分运、水洗等;另一类是燃烧后脱硫，如排烟脱硫等，美日等国家多采用这种方法。由于上述这两种方法都需要增加专门设备，一次投资大。一般工业用层燃炉和煤粉炉的燃烧温度均在1100℃以上，在此温度下，煤中的硫酸盐和硫化物均将变为SO3逸入大气，污染环境。清华大学热能系改进和推广的循环床沸腾炉燃烧温度为800～950℃，还研制一种新型的脱硫剂。在煤中加入这种脱硫剂，则在燃烧过程中形成不分解的无水硫酸钙，可将煤中的80%以上的SO3固定在渣中，从而防止或大大减少SO3对大气的污染。但是由于加入脱硫剂，煤碳燃烧后排渣量增加25%以上，即使低灰分的优质煤，至少排渣量在30%左右。这些含有大量SO3的固硫渣如不及时处理，势必又造成环境的二次污染。目前国内尚无处理方法，国外只有联邦德国曾报导过利用含SO33～5%的沸腾炉灰制作砌筑水泥、道路路基胶结料、沥青材料的填充料等用途。
本发明的目的，旨在治理燃煤脱硫对环境造成的二次污染，变废为宝。将含大量SO3的固硫渣制成固硫渣水泥，可望获得显著的环保效益和显著的经济效益。
本发明的主要技术特点是将20～60%的固硫渣与80～40%的硅酸盐水泥熟料，根据需要（当固硫渣中SO3含量偏低时），也可加适量的二水石膏，共同磨细，即可制得标养28天强度是熟料强度的62～110%的合格固硫渣水泥。由于燃煤的温度合适（800～950℃），沸腾炉燃煤固硫渣具有比粉煤灰高的活性。
本发明的优点是将含大量SO3的固硫渣，制成合格的固硫渣水泥，不仅可根治渣中SO3的二次污染，有显著的环保效益，而且变废为宝，又可望获得显著的经济效益。我国生产原煤按5亿吨计，其中有80%用作燃料，如果占燃料10%的含硫煤采用脱硫剂，则将会产生渣量（按占煤重的50%计）达2000万吨，将其中的一半制作水泥，可增加水泥1000万吨，并可节省二水石膏100万吨，相当于增加10个大型水泥厂的年产量，可获得10亿元以上的经济效益。
下面将进一步描述本发明所提出的任务。
由于加入脱硫剂，沸腾炉渣中就含有大量的SO3，这种含大量SO3的固硫渣是以不溶性无水硫酸钙的形态存在。本发明的固硫渣水泥，当固硫渣含无水硫酸钙以SO3计为6～10%时，固硫渣与硅酸盐水泥熟料按3～4∶7～6比例混合，当固硫渣含SO3为3～6%时，在熟料中掺入1～3%的二水石膏。控制水泥中SO3总量符合国标GB 1344-85要求的≤3.5%，共同粉磨至通过80μ筛筛余≤8%，制得的固硫渣水泥28天强度达熟料强度的70～99%。当固硫渣中SO3含量为10～20%，将20%的固硫渣与80%的硅酸盐水泥熟料混磨至通过80μ筛筛余量＜8%，制得的固硫渣水泥28天抗压强度高于或不低于熟料强度。当固硫渣以其40～50%与60～50%的硅酸盐水泥熟料共同粉磨至通过80μ筛筛余量＜8%，制得的固硫渣水泥28天强度可达熟料强度的60%以上，水泥中的SO3＞3.5%但＜6%，不发生有害影响。
实施例：
1.固硫渣 SO3＝7.13%。
所用水泥熟料抗压强度为52.5MPa。
固硫渣∶熟料＝30∶70，28天抗压强度为48.9MPa，强度比为0.93，水泥中SO3＝2.14%，初凝1小时58分，终凝4小时03分;固硫渣∶熟料＝40∶60，28抗压天强度为44.9MPa，强度比为0.86，水泥中SO3＝2.85%，初凝1小时58分，终凝4小时03分;固硫渣∶熟料＝50∶50，28天抗压强度为38.7MPa，强度比为0.72，水泥中SO3＝3.57%，初凝3小时58分，终凝6小时23分。以上安定性均合格。
2.固硫渣中SO3＝4.21，熟料强度为46.5MPa，用30%固硫渣，二水石膏2%，水泥中SO3总量2.16，水泥强度47.0MPa，强度比1.01;固硫渣40%，二水石膏1%，水泥中SO3总量2.16，水泥强度为44.7Mpa，强度比为0.96。以上凝结时间分别为初凝2小时38分和3小时05分，终凝4小时53分和4小时28分，安定性合格。
3.固硫渣SO3＝4.21，熟料强度55.2Mpa，用30%渣，二水石膏2%，水泥中SO3总量为2.16，水泥强度49.9Mpa，强度比0.90，初凝2小时，终凝4.5小时;固硫渣40%，二水石膏2%，水泥中SO3总量为2.58，水泥强度46.9Mpa，强度比0.85，初凝2小时17分，终凝4小时57分。其它性能合格。
4.固硫渣SO3＝11.81%，熟料强度46.3Mpa，固硫渣与熟料之比为2∶8，水泥强度为51.4Mpa，强度比1.11，水泥中SO3总量为2.36，初凝53分钟，终凝2小时48分，安定性合格。
5.固硫渣SO3＝11.81%，熟料强度46.3Mpa，固硫渣与熟料之比为4∶6，水泥中SO3总量为4.72，水泥强度为43.0Mpa，强度比0.93，初凝4小时29分，终凝6小时28分，安定性合格。
6.固硫渣SO3＝11.81%，熟料强度47.1Mpa，水泥SO3总量5.9%，水泥强度36.4Mpa，强度比为0.77，初凝4小时19分，终凝7小时24分，安定性合格。
Claims (3)
1、一种固硫渣水泥的制造方法，其特征是将沸腾炉燃煤固硫渣与硅酸盐水泥熟料按比例混合，根据需要也可加适量二水石膏，共同粉磨而制成固硫渣水泥。
2、根据权利要求1所述的固硫渣水泥的制造方法，其特征在于所说的固硫渣与硅酸盐水泥熟料的混合比例为20～60%∶80～40%。
3、根据权利要求1所述的固硫渣水泥的制造方法，其特征在于所说的固硫渣含无水硫酸钙以SO3计为6～20%。
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