CN108178541A - 一种用于固废协同互补制备硫铝酸盐水泥的生料制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于固废协同互补制备硫铝酸盐水泥的生料制备方法。本发明属于硫铝酸盐水泥技术领域。一种用于固废协同互补制备硫铝酸盐水泥的生料制备方法，其特点是：用于固废协同互补制备硫铝酸盐水泥的生料制备过程，将高水分固体废弃物电石渣、赤泥和固体废弃物铝渣、粉煤灰进行分别烘干和粉磨；电石渣和赤泥在烘干破中打散烘干，粉煤灰、铝渣以及电石渣和赤泥中的粗颗粒部分在球磨中粉磨；经过烘干和粉磨后的物料进行混料均化，得到硫铝酸盐水泥生料。本发明具有工艺简单,操作方便，烘干能力强,粉磨电耗低,产品颗粒分布合理等优点。

Description

一种用于固废协同互补制备硫铝酸盐水泥的生料制备方法

技术领域

本发明属于硫铝酸盐水泥技术领域，特别是涉及一种用于固废协同互补制备硫铝酸盐水泥的生料制备方法。

背景技术

目前，废弃物是指在一定时间和空间范围内基本或者完全失去使用价值，无法回收和利用的排放物。但是某些固体废弃物，例如煤矸石、粉煤灰、煤渣、高炉渣、钢渣等具有建筑材料所需要的成分和性质，可以制作建筑材料。

工业及城市大宗固废的建材化利用过程中，存在固废掺量少、制品成本高、性能差、附加值低、市场开拓难等根本问题。固废协同互补制备硫铝酸盐水泥是通过协同互补实现固废的特性与价值重构，使生产过程不受单一固废特性限制，实现固废的大量利用。

在固废协同互补干法生产硫铝酸盐水泥的过程中，首先要将各种固废粉磨烘干至适合煅烧的细度和水分，即所谓生料制备过程。传统的粉磨工艺，是将原料混合在一起，经过立磨或球磨机系统的粉磨和分选过程,生产出合格的生料成品。但是由于不同固废粒度分布不同，有些固废的细度已达到烧成的要求，但是水份含量却很高，例如赤泥、电石渣等。有些固废的粒度相对较大，但是水分含量却较低，例如粉煤灰、铝渣等。当采用混合粉磨工艺制备生料时，其有下列三方面的缺陷，第一：生料成品中，赤泥、电石渣等较细的物料进入球磨机，会造成过粉磨现象，浪费能源；第二：在生料成分的分布上看，粉煤灰和铝渣等原料主要集中在较粗颗粒部分，而赤泥和电石渣的颗粒主要集中在较细部分，在后续的烧结工艺过程中，烧结的反应动力学方程中的速度常数K反比于颗粒半径R²，因此原料在窑系统中的反应速率及反应的完全程度受粉煤灰和铝渣粒径的影响，进而影响窑系统产量和铝酸盐熟料质量；第三：在干磨过程中，球磨机对原料水分的适应性较差，物料水分过大会影响干式球磨机操作喂料的均匀性，使之喂料时间延长；其次，由于湿物料喂入过多，就有可能造成干式球磨机内部糊球，糊衬板的现象发生，甚至出现饱磨而被迫停磨处理等问题。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种用于固废协同互补制备硫铝酸盐水泥的生料制备方法。

本发明的目的是提供一种具有工艺简单,操作方便，烘干能力强,粉磨电耗低,产品颗粒分布合理等特点的用于固废协同互补制备硫铝酸盐水泥的生料制备方法。

本发明工艺系统可将高水分固体废弃物(电石渣、赤泥等)和其它固体废弃物(铝渣、粉煤灰等)采用不同的粉磨系统和设备进行分别烘干和粉磨。分别烘干和粉磨后的物料经混料均化后获得合格产品。

一种分别烘干和粉磨制备硫铝酸盐水泥熟料原料的粉磨工艺系统，包括烘干破、高效选粉机、旋风筒、系统风机、球磨机、高效选粉机、系统风机，中间仓、转子秤、混料装置、提升机、均化库。其特征在于：电石渣和赤泥在烘干破中打散烘干，粉煤灰、铝渣以及电石渣和赤泥中的粗颗粒部分在球磨中粉磨。

粉煤灰、铝渣及高水分物料中的粗颗粒部分的粉磨系统包括计量秤、球磨机、高效选粉机、收尘器、系统风机、中间仓、转子秤；所述高水分物料(电石渣、赤泥等)的烘干系统包括计量秤、烘干破、高效选粉机、旋风筒、系统风机；所述混料均化系统包括混料装置、提升机、均化库。

粉煤灰、铝渣及高水分物料中的粗颗粒部分的粉磨系统的收尘器出料口与中间仓进料口相连；所述旋风筒的出料口无储存库；所述的混料机进料口与旋风筒、转子秤出料口相连；

高水分物料(电石渣、赤泥等)按配比计量后，先送至烘干破，经烘干破烘干打散后，送至高效选粉机进行分选。粒度合格的成品被送至旋风筒，生料成品经旋风筒收集后，送入混料装置；粒度不合格的半成品被送至粗颗粒仓储存。

粉煤灰、铝渣及高水分物料中的粗颗粒部分，经配比计量后，送入球磨机，物料经初步粉磨，由风送至高效选粉机进行分级，分级后的成品送至收尘器收集后，送至中间仓储存；分级后的粗粉送至球磨机入口重新粉磨。中间仓仓底设有充气系统，对仓内物料起助流和均化作用。粉煤灰、铝渣及高水分物料中的粗颗粒部分的混合成品经仓底计量后，与来自烘干系统的经烘干后的高水分物料(电石渣、赤泥等)一起送入混料装置。

来自转子秤的粉煤灰、铝渣及高水分物料中的粗颗粒部分混合物与来自烘干系统的经烘干后的高水分物料(电石渣、赤泥等)经混料装置初步混匀，之后由提升机送入均化库均化后即获得质量优良的用于生产铝酸盐水泥熟料的生料。

烘干破为耐高温烘干破，用于处理含水量较大的高水分物料(电石渣、赤泥等)，可在入口温度600℃下长期稳定运行，保证出烘干破成品水分在0.5％以下。

系统风机的转速可变频调节，风机主电机可以实现0～50Hz自由调节。

粉煤灰、铝渣及高水分物料中的粗颗粒部分的磨系统为球磨系统，球磨机及选粉机内部所用材料都为耐磨材料。

本发明用于固废协同互补制备硫铝酸盐水泥的生料制备方法所采取的技术方案是：

一种用于固废协同互补制备硫铝酸盐水泥的生料制备方法，其特点是：用于固废协同互补制备硫铝酸盐水泥的生料制备过程，将高水分固体废弃物电石渣、赤泥和固体废弃物铝渣、粉煤灰进行分别烘干和粉磨；电石渣和赤泥在烘干破中打散烘干，粉煤灰、铝渣以及电石渣和赤泥中的粗颗粒部分在球磨中粉磨；经过烘干和粉磨后的物料进行混料均化，得到硫铝酸盐水泥生料。

本发明用于固废协同互补制备硫铝酸盐水泥的生料制备方法还可以采用如下技术方案：

所述的用于固废协同互补制备硫铝酸盐水泥的生料制备方法，其特点是：粉煤灰、铝渣及电石渣和赤泥中的粗颗粒部分在球磨中粉磨系统包括计量秤、球磨机、选粉机、收尘器和中间仓，粉煤灰、铝渣及电石渣和赤泥中的粗颗粒经过计量后，送入球磨机，物料经初步粉磨，由风送至选粉机进行分级，分级后的成品送至收尘器收集后，送至中间仓储存；分级后的粗粉送至球磨机入口重新粉磨。

所述的用于固废协同互补制备硫铝酸盐水泥的生料制备方法，其特点是：中间仓仓底设有充气系统，对仓内物料起助流和均化作用。

所述的用于固废协同互补制备硫铝酸盐水泥的生料制备方法，其特点是：粉煤灰、铝渣及高水分物料中的粗颗粒部分的混合成品经仓底计量后，与来自烘干系统的经烘干后的电石渣、赤泥一起送入混料装置。

所述的用于固废协同互补制备硫铝酸盐水泥的生料制备方法，其特点是：电石渣、赤泥烘干系统包括计量秤、烘干破、选粉机、旋风筒，电石渣、赤泥经过计量秤、烘干破、选粉机、旋风筒，进入混料装置；经过旋风筒的电石渣和赤泥粗颗粒进入球磨中粉磨。

所述的用于固废协同互补制备硫铝酸盐水泥的生料制备方法，其特点是：混料均化系统包括混料装置、提升机、均化库，经过烘干和粉磨后的物料经过混料装置混料，由提升机送入均化库中进行均化。

所述的用于固废协同互补制备硫铝酸盐水泥的生料制备方法，其特点是：烘干破为耐高温烘干破，用于电石渣、赤泥等，入口温度500－700℃，出烘干破成品水分质量含量在0.5％以下。

本发明具有的优点和积极效果是：

用于固废协同互补制备硫铝酸盐水泥的生料制备方法由于采用了本发明全新的技术方案，与现有技术相比，本发明具有以下明显特点：

1.将细粉含量高的高水分物料(电石渣、赤泥等)单独打散烘干，将粗颗粒的粉煤灰、铝渣及高水分物料中的粗颗粒部分单独粉磨，而非采取混合粉磨，有利于粗颗粒的粉煤灰、铝渣及高水分物料中的粗颗粒部分的颗粒分布满足后续烧成的要求，而细粉含量高的高水分物料(电石渣、赤泥等)则不产生过粉磨现象，降低粉磨系统电耗。两种合适细度的原料经混合后，可以制得高品质的生料。

2.采用高温烘干破，可以处理含水量较大的高水分物料(电石渣、赤泥等)，拓展了本系统的应用范围，同时可以降低烘干破的系统通风量，节约粉磨电耗。

3.采用可以变频调速的系统风机，满足了当粉煤灰、铝渣等原料水分较小时，球磨机通风量相对变小，可以满足节约风机电耗的要求。

4.粉煤灰、铝渣粉磨系统采用球磨系统，可以解决由于其粒度较小造成的因为使用立磨粉磨粉煤灰、铝渣所产生的振动增加、运转率低等问题。

附图说明

图1是本发明用于固废协同互补制备硫铝酸盐水泥的生料制备工艺流程示意图。

图中，1-高水分物料电石渣仓，2-计量秤，3-高水分物料赤泥仓，4-计量秤，5-烘干破，6-高效选粉机，7-旋风筒，8-系统风机，9-高水分物料中的粗颗粒部分储存仓，10-计量秤，11-粉煤灰仓，12-计量秤，13-铝渣仓，14-计量秤，15-球磨机，16-高效选粉机，17-收尘器，18-系统风机，19-中间仓，20-转子秤，21-混料装置，22-提升机，23-均化库。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹列举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

参阅附图1。

实施例1

一种用于固废协同互补制备硫铝酸盐水泥的生料制备方法，生产工艺系统包括高水分物料电石渣、赤泥等烘干系统，粉煤灰、铝渣及高水分物料中的粗颗粒部分的粉磨系统以及混料均化系统。

高水分物料电石渣、赤泥等烘干系统包括高水分物料电石渣仓1、计量秤2、高水分物料赤泥仓3、计量秤4、烘干破5、高效选粉机6、旋风筒7、系统风机8。

粉煤灰、铝渣及高水分物料中的粗颗粒部分的混合粉磨系统包括高水分物料中的粗颗粒部分储存仓9，计量秤10、粉煤灰仓11、计量秤12、铝渣仓13、计量秤14、球磨机15、高效选粉机16、收尘器17、系统风机18、中间仓19、转子秤20。

混料均化系统包括混料装置21、提升机22、均化库23。

高水分物料电石渣、赤泥等经计量秤2和计量秤4后，送入烘干破5烘干，经烘干破5烘干打散后，送至高效选粉机6进行分选。粒度合格的成品被送至旋风筒7，生料成品经旋风筒7收集后，送入混料装置19，系统废气经系统风机8排出系统；系统热风来自于窑系统；粒度不合格的半成品被送至粗颗粒仓储存9。

高水分物料中的粗颗粒部分、粉煤灰和铝渣分别经过计量秤10、计量秤12和计量秤14后，送入球磨机15，粉磨后的半成品经高效选粉机16分选后，合格的成品送入收尘器17，不合格的物料返回球磨机15进一步粉磨。合格的成品经收尘器17收集后，送入中间仓19，再经转子秤20计量送入混料装置21，系统废气经系统风机18排出系统；高水分物料中的粗颗粒部分、粉煤灰和铝渣粉磨系统热风来自于窑系统。

分别烘干和粉磨后的赤泥、电石渣、铝渣和粉煤灰经混料装置21搅拌均匀后，进入提升机22，输送到均化库23储存。

烘干破5为高温烘干破，用于处理含水量较大的高水分细料，可在入口温度600℃条件下长期稳定运行，保证出烘干破5成品水分在0.5％以下。

系统风机18的转速可变频调节，可以实现0～50Hz自由调节。

高水分物料中的粗颗粒部分、粉煤灰和铝渣粉磨系统为球磨系统，球磨机及选粉机内部所用材料都为耐磨材料。

本实施例固废协同互补制备硫铝酸盐水泥，可以将高水分物料(赤泥、电石渣)和干物料(粉煤灰、铝渣)分开粉磨和烘干，有效解决共同粉磨中出现的颗粒分布不合理，球磨机烘干能力差等问题，对提高生料质量，改善原料易烧性，提高氧化铝熟料质量，降低生料磨系统电耗有重要意义。

Claims (7)

1.一种用于固废协同互补制备硫铝酸盐水泥的生料制备方法，其特征是：用于固废协同互补制备硫铝酸盐水泥的生料制备过程，将高水分固体废弃物电石渣、赤泥和固体废弃物铝渣、粉煤灰进行分别烘干和粉磨；电石渣和赤泥在烘干破中打散烘干，粉煤灰、铝渣以及电石渣和赤泥中的粗颗粒部分在球磨中粉磨；经过烘干和粉磨后的物料进行混料均化，得到硫铝酸盐水泥生料。

2.根据权利要求1所述的用于固废协同互补制备硫铝酸盐水泥的生料制备方法，其特征是：粉煤灰、铝渣及电石渣和赤泥中的粗颗粒部分在球磨中粉磨系统包括计量秤、球磨机、选粉机、收尘器和中间仓，粉煤灰、铝渣及电石渣和赤泥中的粗颗粒经过计量后，送入球磨机，物料经初步粉磨，由风送至选粉机进行分级，分级后的成品送至收尘器收集后，送至中间仓储存；分级后的粗粉送至球磨机入口重新粉磨。

3.根据权利要求2所述的用于固废协同互补制备硫铝酸盐水泥的生料制备方法，其特征是：中间仓仓底设有充气系统，对仓内物料起助流和均化作用。

4.根据权利要求1或2所述的用于固废协同互补制备硫铝酸盐水泥的生料制备方法，其特征是：粉煤灰、铝渣及高水分物料中的粗颗粒部分的混合成品经仓底计量后，与来自烘干系统的经烘干后的电石渣、赤泥一起送入混料装置。

5.根据权利要求1所述的用于固废协同互补制备硫铝酸盐水泥的生料制备方法，其特征是：电石渣、赤泥烘干系统包括计量秤、烘干破、选粉机、旋风筒，电石渣、赤泥经过计量秤、烘干破、选粉机、旋风筒，进入混料装置；经过旋风筒的电石渣和赤泥粗颗粒进入球磨中粉磨。

6.根据权利要求1、2或5所述的用于固废协同互补制备硫铝酸盐水泥的生料制备方法，其特征是：混料均化系统包括混料装置、提升机、均化库，经过烘干和粉磨后的物料经过混料装置混料，由提升机送入均化库中进行均化。

7.根据权利要求1或5所述的用于固废协同互补制备硫铝酸盐水泥的生料制备方法，其特征是：烘干破为耐高温烘干破，用于电石渣、赤泥等，入口温度500－700℃，出烘干破成品水分质量含量在0.5％以下。