CN106467370A

CN106467370A - 一种镁法脱硫生产水泥的装置及方法

Info

Publication number: CN106467370A
Application number: CN201510512177.4A
Authority: CN
Inventors: 童裳慧
Original assignee: Beijing Zhongjing Jiamei Environment Science & Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing Zhongjing Jiamei Environment Science & Technology Co Ltd
Priority date: 2015-08-19
Filing date: 2015-08-19
Publication date: 2017-03-01
Anticipated expiration: 2035-08-19
Also published as: CN106467370B

Abstract

本发明公开了一种烟气脱硫生产水泥的装置和方法，所述装置包括烟气脱硫设备、反应设备、氧化镁供给设备、硫酸供给设备、混合设备、废灰供给设备、渣料供给设备、添加剂供给设备和干燥设备。本发明的烟气脱硫生产水泥的装置和方法生产水泥的成本低，节能环保。

Description

一种镁法脱硫生产水泥的装置及方法

技术领域

本发明涉及一种生产水泥的装置和方法，尤其涉及一种氧化镁法烟气脱硫过程同步生产硫酸镁水泥的装置及其方法。本发明的装置及方法尤其适用于燃煤锅炉、烧结机、球团、回转窑烟气等需要烟气脱硫的领域。

背景技术

目前，我国水泥工业总产量每年超过30亿吨，占世界总产能的一半左右。作为传统工业部门的水泥工业，其存在二高一破坏现象：即能源消耗高、二氧化碳等污染物排放高、生态环境破坏严重。

水泥的生产过程有着很多工艺环节(例如原料开采、生料制备、熟料煅烧、水泥粉磨)需要使用输送设备、破碎设备、粉磨设备、煅烧设备以及电机、风机等，这些都需要消耗大力电能。每生产一吨水泥，需要消耗电能约110kW·h。水泥的熟料煅烧包括一系列物理、化学过程(如原料矿物分解、固相反应、液相烧结、熟料冷却)，这些过程都需要消耗大量热能。目前常用的煅烧工艺为预分解窑炉工艺，其中喷煤管将燃煤分别送入分解炉和回转窑进行燃烧。水泥熟料形成反应的理论热耗约为1700kJ/kg。由于窑炉筒体表面散热、燃烧烟气带出热量及出窑熟料带出热量，水泥熟料形成反应的实际热耗约为3200kJ/kg，即每吨水泥熟料的综合煤耗约为110kg标准煤。

水泥生产过程中直接产生二氧化碳，燃煤的二氧化碳排放因子介于2.31-2.55千克二氧化碳/千克标准煤，而国家发改委能源所推荐的排放因子为2.46千克二氧化碳/千克标准煤。由此，可以计算出生产每吨水泥熟料所需燃煤燃烧产生的直接二氧化碳排放量约为295千克。水泥生产采用石灰质原料，经煅烧后石灰质原料中的碳酸盐矿物会分解，释放出大量二氧化碳。通常，每吨水泥熟料需要消耗1.55吨生料，即产生的直接二氧化碳排放量约为550千克。按水泥中的熟料系数为0.75计，可计算出生产每吨水泥的二氧化碳总排放量约为728kg。以年产30亿水泥计算，年排放二氧化碳近21.84亿吨。目前，我国全年二氧化碳总排入量约为57亿吨，由此可见，传统水泥工业的二氧化碳排入量占到38％以上。

在我国传统的钙法脱硫技术中，有采用钙法脱硫后产生的脱硫石膏生产水泥的工艺技术，即用脱硫石膏完全取代传统石膏。每吨水泥节约原料成本约5～8元左右。然而，用脱硫石膏替代传统石膏生产水泥的方法只是解决了石膏来源的问题，整体生产工艺却一直保持原有工艺，能源消耗、资源消耗等都跟原有工艺差不多。

申请号为95193375.2的中国专利申请公开了一种改进的发泡镁氧水泥制备方法，通过将氧化镁、氯化镁和/或硫酸镁、水和能使该水泥发泡的某些有机羧酸，和/或它们酸酐和/或它们的盐混合而制备水泥。这种方法不需要烧制过程，但其生产制备过程中需要的氯化镁、硫酸镁等材料均需要外购，外购成本、运输成本计入后，每吨水泥的生产成本超过普通3.25或4.25型号水泥近一倍。发泡镁氧水泥性能虽然比普通水泥更好，但因为生产成本太高，造成售价居高不下，限制了该技术的推广应用。

CN103265263A公开了一种硫氧镁水泥的制备方法，主要采用废硫酸、氧化镁、粉煤灰、磷酸或磷酸二氢盐按照一定的配比，投入搅拌机中搅拌均匀后制得硫氧镁水泥。该方法通过废硫酸与氧化镁反应生产硫酸镁，因而硫酸镁不需要外购，但生产成本依然很高。

综上，上述两种水泥制备方法的成本较高，限制了其市场推广应用；另外，硫酸镁、氯化镁等生产仍然需要消耗较多的自然资源与能源，生产过程也会排入较多的污染物如废水、二氧化硫等。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种生产水泥的装置和方法，具体地提供一种氧化镁法烟气脱硫过程同步生产硫酸镁水泥的装置及其方法。采用本发明的装置及方法，可以能解决目前传统水泥生产能源消耗大、对环境破坏严重等问题，同时解决一般硫酸镁水泥生产成本高的问题。

本发明提供了一种烟气脱硫生产水泥的装置，所述装置包括：

烟气脱硫设备，用于采用氧化镁法脱除烟气中的二氧化硫，形成硫酸镁浆液；

反应设备，用于接收来自所述烟气脱硫设备的硫酸镁浆液，并加入氧化镁和硫酸反应生成硫酸镁，得到硫酸镁晶浆；

氧化镁供给设备，用于向所述反应设备提供氧化镁；

硫酸供给设备，用于向所述反应设备提供硫酸；

混合设备，用于接收来自所述反应设备的硫酸镁晶浆，并接收废灰、渣料和水泥用外加剂，混合形成水泥混合物；

废灰供给设备，用于向所述混合设备提供废灰；

渣料供给设备，用于向所述混合设备提供渣料；

添加剂供给设备，用于向所述混合设备提供水泥用外加剂；和

干燥设备，用于接收来自所述混合设备的水泥混合物并干燥，得到水泥。

根据本发明所述的装置，优选地，所述的烟气脱硫设备内的上部设有二氧化硫吸收喷淋区。

根据本发明所述的装置，优选地，所述装置还包括浆液储存设备，所述浆液储存设备用于接收并储存来自所述烟气脱硫设备的硫酸镁浆液，并将所述硫酸镁浆液输送至所述反应设备。

根据本发明所述的装置，优选地，所述装置还包括渣料研磨设备，用于将渣料研磨为粉末，并输送至所述渣料供给设备。

本发明还提供一种采用上述装置生产水泥的方法，包括如下步骤：

1)烟气脱硫步骤：在烟气脱硫设备中采用氧化镁法脱除烟气中的二氧化硫，得到硫酸镁浆液；

2)反应步骤：将所述硫酸镁浆液输送至反应设备中，并加入氧化镁和硫酸，反应生成硫酸镁，得到硫酸镁晶浆；

3)混合步骤：将所述硫酸镁晶浆输送至混合设备中，加入废灰、渣料和水泥用外加剂，混合形成水泥混合物；和

4)干燥步骤：将所述水泥混合物输送至干燥设备，干燥，得到水泥。

根据本发明所述的方法，优选地，步骤1)中，所述的烟气满足如下条件之一：

①所述的烟气为来自燃煤锅炉、烧结机、球团、或窑炉的烟气；

②所述的烟气中的二氧化硫含量为300mg/Nm³～40000mg/Nm³，并且氧气含量为3～18vt％。

根据本发明所述的方法，优选地，当所述烟气脱硫设备中的硫酸镁浆液的pH值为4.5～6.5，浆液密度为900～1350kg/m³，硫酸镁含量达到20wt％以上时，将硫酸镁浆液输送至反应设备中。

根据本发明所述的方法，优选地，步骤2)中氧化镁和硫酸的用量使所得硫酸镁晶浆中硫酸镁和氧化镁的重量比在0.8～1.2之间。

根据本发明所述的方法，优选地，步骤3)所述废灰选自粉煤灰、石膏粉、白云石粉、页岩粉中的一种或多种；所述渣料选自炉渣、矿渣、钢渣、铁渣中的一种或多种；所述水泥用外加剂选自硅橡胶、聚酯纤维、玻璃纤维、磷酸、磷酸二氢盐、磷酸一氢盐、酒石酸、酒石酸盐或氨基三亚甲基膦酸中的一种或多种。

根据本发明所述的方法，优选地，步骤3)中水泥混合物中含有如下重量份的组分：硫酸镁15-30份、氧化镁15-30份、废灰20-30份、渣料10-20份和水泥用外加剂8-15份，且硫酸镁和氧化镁的重量比在0.8～1.2之间。

本发明的装置和方法将氧化镁法烟气脱硫工艺与硫酸镁水泥生产工艺完美结合，使得二者同步进行。本发明生产水泥的装置和方法，采用的硫酸镁是通过脱硫后的废液制备而成的，属于脱硫副产品，价格低廉，大幅降低了硫酸镁水泥的生产成本，减少了常规的硫酸镁、氯氧镁水泥生产带来的环境污染问题。

本发明的装置及方法在保证解决企业烟气正常脱硫的前提下，使工业企业内部生产所产生的渣料、废灰等废弃物都得到循环再利用，既节省了水泥生产线投资，又大大降低了脱硫运行成本，既保障企业烟气脱硫设施高效率运行又使各类废弃物得以循环再利用，实现了绿色、节能、环保生产。

通过本发明生产出来的硫酸镁水泥不仅可以完全取代氯氧镁水泥，因为其成本低，更可以直接取代传统的3.25、4.25、5.25、6.25水泥。在提高建筑物质量、减轻建筑物重量、减少资源浪费与能源消耗、提升企业烟气治理积极性、改善大气环境质量方面均有优秀的表现。

附图说明

图1是本发明实施例1的装置示意图。

附图标记说明如下：

烟气脱硫塔1、二氧化硫吸收喷淋区2、排出泵3、浆液槽4、反应槽5、氧化镁储槽6，硫酸储槽7、混合槽8、渣料供给器9、废灰供给器10、添加剂供给器11、干燥器12、包装机13。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

除非特别声明，本发明的“％”表示质量百分比“wt％”。本发明所述的“vt％”表示体积百分比。

在本发明中，所述的氧化镁法烟气脱硫是指以氧化镁为脱硫剂的主要成份、但不限制添加其它成份(例如氧化钙、生石灰等)的烟气脱硫过程。脱硫剂的结构和组成因后端产出水泥(例如硫酸镁水泥)的品类、品种、质量的不同而会有所变化，但其配方或变化对于技术人员来说是熟知的。

本发明的烟气可以为来自燃煤锅炉、烧结机、球团、或窑炉的烟气；优选为来自燃煤锅炉、烧结机、或窑炉的烟气；更优选为来自燃煤锅炉或烧结机的烟气。由于上述烟气中存在一定量的氧气以及二氧化硫含量适中，可以提高硫酸镁产物的纯度。

根据本发明的一种实施方式，所述的烟气中的二氧化硫含量可以为300mg/Nm³～40000mg/Nm³，优选为500mg/Nm³～30000mg/Nm³，更优选为1000mg/Nm³～5000mg/Nm³。本发明所述的烟气中的氧气含量可以为2～25vt％，优选为9～20vt％，更优选为15～19vt％。

本发明所述“硫酸镁浆液”是指烟气脱硫设备中脱硫剂吸收二氧化硫后得到的产物，其中除含有硫酸镁外，还可以含有其他成分。

本发明所述“硫酸镁晶浆”是指反应设备中最终得到的产物，包括来自烟气脱硫设备的硫酸镁浆液，其中除含有硫酸镁外，还可以含有其他成分。

本发明得到的水泥为含有硫酸镁的水泥。

<烟气脱硫生产水泥的装置>

本发明的烟气脱硫生产水泥的装置包括如下设备：烟气脱硫设备，反应设备，氧化镁供给设备，硫酸供给设备，废灰供给设备，渣料供给设备，添加剂供给设备，混合设备，干燥设备。优选地，本发明的烟气脱硫生产水泥的装置还可以包括浆液储存设备。优选地，本发明的烟气脱硫生产水泥的装置还可以包括排出设备。优选地，本发明的烟气脱硫生产水泥的装置还可以包括包装设备。

本发明的烟气脱硫设备用于采用氧化镁法脱除烟气中的二氧化硫，并形成含硫酸镁的吸收产物——硫酸镁浆液。本发明的烟气脱硫设备可以为烟气脱硫器或者烟气脱硫塔。从工业应用的角度讲，优选为烟气脱硫塔。

本发明的烟气脱硫设备内的上部设有二氧化硫吸收喷淋区，所述喷淋区内喷出脱硫剂吸收烟气中的二氧化硫。

根据本发明优选的实施方式，所述生产水泥的装置还包括浆液储存设备，所述浆液储存设备用于接收来自烟气脱硫设备的硫酸镁浆液，并将其输送至反应设备中。

根据本发明优选的实施方式，所述生产水泥的装置还包括排出设备，用于将来自烟气脱硫设备的硫酸镁浆液排出至浆液储存设备或反应设备，或将浆液储存设备的硫酸镁浆液输送至反应设备。优选地，所述排出设备为排出泵。

本发明的反应设备用于增大硫酸镁浆液的浓度。来自烟气脱硫设备的硫酸镁浆液中硫酸镁的浓度较低，无法直接用于水泥生产。因此在本发明中，在该硫酸镁浆液内，另外加入氧化镁和硫酸，使之反应生成硫酸镁，从而提高硫酸镁的含量，得到硫酸镁晶浆。

本发明的氧化镁供给设备用于向反应设备提供氧化镁。本发明的硫酸供给设备用于向反应设备提供硫酸。所述硫酸可以采用化工生产产生的废酸，也可以是市售硫酸。优选为化工生产产生的废酸，以降低成本。

本发明的混合设备用于接收来自反应设备的硫酸镁晶浆，并接收废灰、渣料和水泥添加剂，混合，得到水泥混合物。本发明的混合设备可以是单轴混合机、双轴混合机或搅拌机。优选地，本发明的混合设备为搅拌机。

本发明的废灰供给设备用于提供废灰。该供给设备是本领域所熟知的那些，这里不再赘述。

本发明的渣料供给设备用于提供水泥用渣料。由于不同来源的渣料粒度较大且粒度不均一，需要对其进行粉末化和均匀化。因此，根据本发明优选的实施方式，所述生产水泥的装置还包括渣料研磨设备，用于将渣料研磨为粉末，并输送至所述渣料供给设备。本发明的渣料研磨设备优选为水泥生产领域用的球磨机。

本发明的添加剂供给设备用于提供水泥用外加剂。该供给设备是本领域所熟知的那些，这里不再赘述。

本发明的废灰供给设备、渣料供给设备、水泥用外加剂供给设备优选为并列设置，分别向混合设备提供废灰、渣料和水泥用外加剂。

本发明的干燥设备，用于接收混合设备的混合物并进行干燥处理，得到水泥。根据本发明优选的实施方式，所述水泥生产装置还可以包括包装设备，用于将来自干燥设备的水泥进行包装。本发明的干燥设备和包装设备可以为本领域熟知的那些，不再赘述。

<烟气脱硫生产水泥的方法>

利用本发明的烟气脱硫生产水泥的装置可以生产水泥。本发明的生产水泥的方法可以包括如下步骤：1)烟气脱硫步骤，2)反应步骤，3)混合步骤，4)干燥步骤。优选地，本发明的生产水泥的方法还可以包括浆液排出步骤。优选地，本发明的生产水泥的方法还可以包括包装步骤。

本发明的烟气脱硫步骤，是在烟气脱硫设备中采用氧化镁法脱除烟气中的二氧化硫，并形成硫酸镁浆液。烟气从烟气脱硫设备的下部进入设备内，在上升过程中经过二氧化硫吸收喷淋区，烟气中的二氧化硫被喷出的脱硫剂吸收，经过脱硫净化后的烟气从烟气脱硫设备的顶部排出，而脱硫剂吸收二氧化硫后落入位于烟气脱硫设备底部的循环浆液池中。

二氧化硫吸收喷淋区可以使用本领域中氧化镁法脱除烟气中的二氧化硫所使用的常规的脱硫剂。本发明所述脱硫剂优选为是氧化镁，或以氧化镁为主要成分，例如CN102745726A、CN102745725A公开的那些。此外，本发明的脱硫剂还可以采用专利文献CN102836636A中公开的那些。上述脱硫剂均匀分散在水中后应用于所述二氧化硫吸收喷淋区。

当烟气脱硫设备(循环浆液池)中的硫酸镁浆液的pH、密度、硫酸镁含量达到一定范围时，通过排出泵将烟气脱硫设备的浆液排出至浆液储存设备或直接排出至反应设备。优选地，当循环浆液池中的硫酸镁浆液的pH值为4.5～6.5，优选为5～5.5；浆液密度为900～1350kg/m³，优选为1000～1200kg/m³；硫酸镁含量达到20wt％以上，优选为30％以上时，将硫酸镁浆液排出。

来自烟气脱硫设备或浆液储存设备的硫酸镁浆液输送至反应设备内，分别通过氧化镁供给设备和硫酸供给设备向反应设备中加入氧化镁和硫酸，使之反应生成硫酸镁，从而提高反应设备内的硫酸镁含量，得到硫酸镁晶浆。优选地，向反应设备中加入的氧化镁和硫酸并非摩尔比为1:1，而是加入过量的氧化镁，使反应后反应设备内硫酸镁和氧化镁的重量比在0.8～1.2之间。当采用这样的比例时，能够使制备得到的水泥具有较佳的强度和弯曲强度。优选地，本发明的硫酸镁晶浆中晶粒的粒度大于0.2mm。

本发明的混合步骤为将来自反应设备的硫酸镁晶浆、来自废灰供给设备的废灰、来自渣料供给设备的渣料和来自添加剂供给设备的水泥用外加剂加入混合设备中，混合均匀，以得到水泥混合物。

本发明的渣料可经过研磨，优选地，所述渣料研磨至比表面积为400m²/kg～600m²/kg后，输送至渣料供给设备。

本发明的废灰可以为粉煤灰、石膏粉、白云石粉、页岩粉中的一种或多种，优选为粉煤灰。本发明的渣料可以选自炉渣、矿渣、钢渣、铁渣的一种或多种。优选地，本发明的渣料可以选自炉渣和/或矿渣。本发明的水泥用外加剂可以选自硅橡胶、聚酯纤维、玻璃纤维、磷酸、磷酸二氢盐、磷酸一氢盐、酒石酸、酒石酸盐或氨基三亚甲基膦酸中的一种或多种。优选地，所述水泥用外加剂选自磷酸、磷酸二氢盐、磷酸一氢盐、酒石酸、酒石酸盐、氨基三亚甲基膦酸中的一种或多种。更优选地，本发明的水泥用外加剂可以选自磷酸二氢钠、磷酸一氢钠。

根据本发明优选的实施方式，所述混合步骤形成的水泥混合物中含有如下重量份的组分：硫酸镁15-30份、氧化镁15-30份、废灰20-30份、渣料10-20份和水泥用外加剂8-15份，且硫酸镁和氧化镁的重量比在0.8～1.2之间。更优选地，水泥混合物中含有如下重量份的组分：硫酸镁17.8-25份、氧化镁18-25份、废灰20-30份、渣料10-20份和水泥用外加剂10-15份，且硫酸镁和氧化镁的重量比在0.8～1.2之间。

在生产过程中，可以收集电厂、钢厂、化工厂内生产产生的各种渣料如炉渣、矿渣、钢渣、铁渣，然后经由渣料研磨设备研磨成需要规格的粉状时送入渣库备用。将电厂、钢厂的燃煤锅炉、烧结机、竖炉、球团等设备后的除尘器下部排出的灰(如粉煤灰)全部收入废灰库中备用。

本发明的干燥步骤为将混合步骤中形成的水泥进行干燥。本发明还可以包括包装步骤，将干燥后的水泥包装。干燥步骤和包装步骤是本领域已知的那些，这里不再赘述。

实施例1

图1是本实施例的生产水泥的装置的示意图。本发明的装置包括依次连接的烟气脱硫塔1、排出泵3、浆液槽4、反应槽5、混合槽8、干燥器12和包装机13，另有氧化镁储槽6和硫酸储槽7并列地与反应槽5连接，渣料供给器9、废灰供给器10和添加剂供给器11并列地与混合槽8连接。在烟气脱硫塔1的烟气进口上方设置有二氧化硫吸收喷淋区2，用于采用氧化镁法脱除烟气中的二氧化硫，形成硫酸镁浆液；在烟气脱硫塔1的底部设有循环浆液池(未示出)，用于接收来自氧化硫吸收喷淋区2的硫酸镁浆液，并将其中一部分循环至氧化硫吸收喷淋区2，另一部分通过排出泵3排出至浆液槽4。反应槽5用于接收来自浆液槽4的硫酸镁浆液；氧化镁储槽6和硫酸储槽7分别用于向反应槽5供给氧化镁和硫酸。上述氧化镁和硫酸在反应槽5中反应生成硫酸镁，从而提高了反应槽5的硫酸镁浆液浓度，进而得到硫酸镁晶浆。混合槽8用于接收来自所述反应槽5的硫酸镁晶浆；渣料供给器9、废灰供给器10和添加剂供给器11分别向混合槽8供给废灰、渣料和水泥用外加剂。上述物质在混合槽8混合形成水泥混合物。干燥器12用于接收来自混合槽8的水泥混合物并干燥，包装机13用于将干燥器12干燥后的水泥混合物干燥为成品。

上述生产水泥的装置的操作工艺如下：

将脱硫剂氧化镁粉末加入工业自来水制成脱硫剂浆液——氢氧化镁浆液，并泵送至烟气脱硫塔1中，用于在烟气脱硫塔1的二氧化硫吸收喷淋区2处吸收烟气中的二氧化硫。

来自于燃煤锅炉的烟气(二氧化硫含量为2000mg/Nm³，氧气含量为18vt％)从位于烟气脱硫塔1的中下部的烟气进口进入烟气脱硫塔1内部。在烟气上升过程中，二氧化硫吸收喷淋区2喷出脱硫剂浆液吸收烟气中的二氧化硫，经过脱硫净化后的烟气从烟气脱硫塔1的顶部排出，脱硫剂浆液吸收二氧化硫后生成的硫酸镁浆液落入位于烟气脱硫塔1底部的循环浆液池(未示出)。当循环浆液池中的硫酸镁浆液的pH为5.5、密度为1200kg/m³，硫酸镁含量为35％时，将该硫酸镁浆液经排出泵3导入浆液槽4中储存。

浆液槽4中的硫酸镁浆液输送至反应槽5，将氧化镁储槽6中的氧化镁、硫酸储槽7中的硫酸输送至反应槽5中，使氧化镁和硫酸反应生成硫酸镁。所加氧化镁过量，使反应槽5内硫酸镁与氧化镁重量比为0.8～1.2(详见下文)。

将收集自钢厂的炉渣，研磨成比表面积为400m²/kg的粉状物，然后输送入渣料供给器9；将来自钢厂燃煤锅炉的粉煤灰加入废灰供给器10；将水泥用外加剂加入添加剂供给器11。将上述炉渣、粉煤灰和水泥用外加剂经由气力输送设备送入混合槽8中，在混合槽8中与来自反应槽5的硫酸镁晶浆混合，搅拌，搅拌速度为1600rpm，搅拌时间30分钟，得到硫酸镁水泥混合物。该硫酸镁水泥混合物进入干燥器12内干燥，然后经包装机13包装，得到水泥成品。

应用例1

采用实施例1中的装置及工艺生产水泥，反应步骤中的硫酸镁浆液、氧化镁和硫酸的用量，和混合步骤中渣料、粉煤灰和水泥用外加剂(磷酸二氢钠)的用量见表1。

表1

经过干燥后，所得水泥的成分见表2。

表2

物料名称	硫酸镁	氧化镁	渣料	粉煤灰	水泥用外加剂
						规格(kg)	20	20	20	30	10

将上述硫酸镁水泥在20×20×20mm的模板中塓行浇注，按GB/T177-85标准进行测试，获得的结果见下表3。

表3

应用例2

采用实施例1中的装置及工艺生产水泥，反应步骤中的硫酸镁浆液、氧化镁和硫酸的用量，和混合步骤中渣料、粉煤灰和水泥用外加剂(磷酸一氢钠)的用量见表4。

表4

经过干燥后，所得水泥的成分见表5。

表5

物料名称	硫酸镁	氧化镁	渣料	粉煤灰	水泥用外加剂
						规格(kg)	22	18	20	30	10

将上述硫酸镁水泥在20×20×20mm的模板中塓行浇注，按GB/T177-85标准进行测试，获得的结果见下表6。

表6

应用例3

采用实施例1中的装置及工艺生产水泥，反应步骤中的硫酸镁浆液、氧化镁和硫酸的用量，和混合步骤中渣料、粉煤灰和水泥用外加剂的用量见表7。

表7

经过干燥后，所得水泥的成分如表8。

表8

物料名称	硫酸镁	氧化镁	渣料	粉煤灰	水泥用外加剂
						规格(kg)	17.8	22.2	20	30	10

将上述硫酸镁水泥在20×20×20mm的模板中塓行浇注，按GB/T177-85标准进行测试，获得的结果见下表9。

表9

应用例4

采用实施例1中的装置及工艺生产水泥，反应步骤中的硫酸镁浆液、氧化镁和硫酸的用量，和混合步骤中渣料、粉煤灰和水泥用外加剂(氨基三亚甲基膦酸)的用量见表10。

表10

经过干燥后，所得水泥的成分如表11。

表11

物料名称	硫酸镁	氧化镁	渣料	粉煤灰	水泥用外加剂
						规格(kg)	25	25	20	20	10

将上述硫酸镁水泥在20×20×20mm的模板中塓行浇注，按GB/T177-85标准进行测试，获得的结果见下表12。

表12

应用例5

采用实施例1中的装置及工艺生产水泥，反应步骤中的硫酸镁浆液、氧化镁和硫酸的用量，和混合步骤中渣料、粉煤灰和水泥用外加剂(磷酸)的用量见表13。

表13

经过干燥后，所得水泥的成分如表14：

表14

物料名称	硫酸镁	氧化镁	渣料	粉煤灰	水泥用外加剂
						规格(kg)	30	30	10	20	10

将上述硫酸镁水泥在20×20×20mm的模板中塓行浇注，按GB/T177-85标准进行测试，获得的结果见下表15。

表15

通过以上数据说明，水泥中硫酸镁与氧化镁重量比在0.8～1.2之间时，所得水泥的各项性能较好。

本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的范围。

Claims

1.一种烟气脱硫生产水泥的装置，其特征在于，所述装置包括：

氧化镁供给设备，用于向所述反应设备提供氧化镁；

硫酸供给设备，用于向所述反应设备提供硫酸；

废灰供给设备，用于向所述混合设备提供废灰；

渣料供给设备，用于向所述混合设备提供渣料；

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的烟气脱硫设备内的上部设有二氧化硫吸收喷淋区。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括浆液储存设备，所述浆液储存设备用于接收并储存来自所述烟气脱硫设备的硫酸镁浆液，并将所述硫酸镁浆液输送至所述反应设备。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括渣料研磨设备，用于将渣料研磨为粉末，并输送至所述渣料供给设备。

5.一种采用权利要求1-4任一项所述的装置生产水泥的方法，其特征在于，包括如下步骤：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤1)中，所述的烟气满足如下条件之一：

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当所述烟气脱硫设备中的硫酸镁浆液的pH值为4.5～6.5，浆液密度为900～1350kg/m³，硫酸镁含量达到20wt％以上时，将硫酸镁浆液输送至反应设备中。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤2)中氧化镁和硫酸的用量使所得硫酸镁晶浆中硫酸镁和氧化镁的重量比在0.8～1.2之间。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤3)所述废灰选自粉煤灰、石膏粉、白云石粉、页岩粉中的一种或多种；所述渣料选自炉渣、矿渣、钢渣、铁渣中的一种或多种；所述水泥用外加剂选自硅橡胶、聚酯纤维、玻璃纤维、磷酸、磷酸二氢盐、磷酸一氢盐、酒石酸、酒石酸盐或氨基三亚甲基膦酸中的一种或多种。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤3)中水泥混合物中含有如下重量份的组分：硫酸镁15-30份、氧化镁15-30份、废灰20-30份、渣料10-20份和水泥用外加剂8-15份，且硫酸镁和氧化镁的重量比在0.8～1.2之间。