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CN117303764A - 一种利用粉状固废和钢渣制备水泥熟料的方法 - Google Patents

一种利用粉状固废和钢渣制备水泥熟料的方法 Download PDF

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CN117303764A
CN117303764A CN202311062561.XA CN202311062561A CN117303764A CN 117303764 A CN117303764 A CN 117303764A CN 202311062561 A CN202311062561 A CN 202311062561A CN 117303764 A CN117303764 A CN 117303764A
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cement clinker
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raw materials
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CN202311062561.XA
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时启林
杨超
鲁军川
许昌明
邓洋
张雪晶
惠涛
郑小明
冯洋子
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Shaanxi Fuping Ecological Cement Co ltd
Original Assignee
Shaanxi Fuping Ecological Cement Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种利用粉状固废和钢渣制备水泥熟料的方法,属于建筑材料技术领域,包括:步骤1:获得原料;步骤2:利用混料设备,将粘结原料和粉状固废按照第一加料方式进行混合;步骤3:在步骤2获得的混合后的粉料中加入10~20%的自来水,并搅拌第一预设时间之后,将粉料输送至造粒机中进行造粒,获得满足第一预设条件的造粒料;步骤4:将步骤3获得的满足第一预设条件的造粒料放置于干燥设备中进行干燥后,获得烘干后的造粒料;步骤5:将步骤4获得的烘干后的造粒料与钢渣颗粒按照第一配比连续投入回转窑尾部的烟室中,并随生料进入回转窑完成煅烧后,获得水泥熟料,达到了消除粉状固废和细颗粒钢渣与生料难以均匀混合的目的。

Description

一种利用粉状固废和钢渣制备水泥熟料的方法
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域,特别涉及一种利用粉状固废和钢渣制备水泥熟料的方法。
背景技术
随着我国经济的快速发展,对工业品的需求量不断增加,由此带来的工业固体废物产量也在逐年增加,具有代表性的是粉状固废,由于其颗粒细小,易随风飘扬,易形成“水-土-气”跨介质污染,对环境的危害更大。例如,原煤气化过程产生的固体废物-煤气化渣,每年在中国的排放量已超过3000万吨。为了能够资源化利用煤气化渣,学者们在建筑材料、土壤修复、残余碳提取、陶瓷材料、硅基复合材料、催化剂载体等方向做了大量研究,然而,至今尚未实现规模化利用。此外,由于煤气化渣的残余碳含量高、活性低,也限制了其在建材领域的转化。
目前,通过对煤气化渣理化性能和水泥工艺深入分析和不断研究,利用煤气化渣制备水泥熟料,能够达到节能减排、增产的目的,但是,细颗粒的粉状固废和钢渣与生料混合时,由于颗粒聚集效应的存在,不能均匀混合,可能会影响熟料相的生成。
发明内容
本发明提供了一种利用粉状固废和钢渣制备水泥熟料的方法,用以解决现有技术中粉状固废和细颗粒钢渣与生料混合均匀性差,可能会影响熟料相的生成的技术问题,达到了消除粉状固废和细颗粒钢渣与生料难以均匀混合的目的,实现了粉状固废和钢渣的建材转化,降低水泥熟料的制备成本,减少碳酸盐分解产生的CO2排量及其粉磨电耗的技术效果。
本发明提供了一种利用粉状固废和钢渣制备水泥熟料的方法,所述方法包括:步骤1:获得原料,其中,所述原料包括粉状固废和粘结原料;步骤2:利用混料设备,将所述粘结原料和所述粉状固废按照第一加料方式进行混合,获得混合后的粉料;步骤3:在所述步骤2获得的所述混合后的粉料中加入10~20%的自来水,并搅拌第一预设时间之后,将所述粉料输送至造粒机中进行造粒,获得满足第一预设条件的造粒料;步骤4:将所述步骤3获得的满足第一预设条件的造粒料放置于干燥设备中进行干燥后,获得烘干后的造粒料,其中,所述干燥温度为80~280℃;步骤5:将所述步骤4获得的所述烘干后的造粒料与钢渣颗粒按照第一配比连续投入回转窑尾部的烟室中,并随生料进入回转窑完成煅烧后,获得水泥熟料。
优选的,在所述步骤1中,所述粘结原料为高岭土、黄土、页岩、贵州白泥、紫木节、煤矸石、废弃页岩、盾构土和其它工程废弃土、聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠中的任意一种或任意几种。
优选的,在所述步骤1中,所述粉状固废为煤气化渣、提钛高炉渣、细粒钢渣、镁渣、污泥、造纸白泥、粉煤灰、钼尾矿、脱硫石膏粉和磷石膏粉中的任意一种或任意几种。
优选的,在所述步骤2中,所述第一加料方式为:按照先加入10~25%的所述粉状固废,再加入10~25%的所述粘结原料的模式,进行循环添加,直至加完所有的所述粉状固废和所述粘结原料。
优选的,所述原料的质量百分比为:所述粘结原料为0.5~55%,所述粉状固废为99.5~45%;所述粘结原料粒径≤0.1mm,粉状固废粒径≤3mm。
优选的,在所述步骤3中,所述第一预设时间为15分钟;在所述造粒过程中,向所述粉料中间歇式喷入5~20%的自来水,其中,所述自来水的喷水动力源为压缩空气,且设置有对向布置的两个喷头,所述两个喷头呈120°夹角,喷水间隔为喷10~40秒,停顿1~5秒,所述压缩空气的压力为4~6MPa,每次喷入总水量的5%~8%。
优选的,所述第一预设条件为所述造粒料颗粒尺寸控制在0.1~50mm;所述烘干后的造粒料的水分≤2%。
优选的,在所述步骤5中,所述第一配比为1:9~8:2;所述回转窑尾部的烟室设置一个投料口,且,所述投料口3m范围内设置止回阀。
优选的,在所述步骤5中,所述钢渣颗粒在投入回转窑尾部的烟室中之前,需预先进行筛分处理,其中,所述筛分处理具体为去除粒径<0.173mm的细颗粒。
优选的,在所述步骤5中,所述烘干后的造粒料和所述钢渣的总投料量占所述水泥熟料产量的1~45%。
本发明实施例中的上述一个或多个技术方案,至少具有如下一种或多种技术效果:
本发明实施例提供的一种利用粉状固废和钢渣制备水泥熟料的方法,所述方法包括:步骤1:获得原料,其中,所述原料包括粉状固废和粘结原料;步骤2:利用混料设备,将所述粘结原料和所述粉状固废按照第一加料方式进行混合,获得混合后的粉料;步骤3:在所述步骤2获得的所述混合后的粉料中加入10~20%的自来水,并搅拌第一预设时间之后,将所述粉料输送至造粒机中进行造粒,获得满足第一预设条件的造粒料;步骤4:将所述步骤3获得的满足第一预设条件的造粒料放置于干燥设备中进行干燥后,获得烘干后的造粒料,其中,所述干燥温度为80~280℃;步骤5:将所述步骤4获得的所述烘干后的造粒料与钢渣颗粒按照第一配比连续投入回转窑尾部的烟室中,并随生料进入回转窑完成煅烧后,获得水泥熟料。通过将粉状固废与具有粘结性能的原料混合,加入适量自来水,搅拌均匀,用造粒机造粒,烘干后与粗颗粒钢渣一起从窑尾烟室中加入,与已分解的生料混合,被回转窑煅烧为水泥熟料,从而解决了现有技术中粉状固废和细颗粒钢渣与生料混合均匀性差,可能会影响熟料相的生成的技术问题,达到了消除粉状固废和细颗粒钢渣与生料难以均匀混合的目的,实现了粉状固废和钢渣的建材转化,降低水泥熟料的制备成本,减少碳酸盐分解产生的CO2排量及其粉磨电耗的技术效果。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
图1为本发明实施例中一种利用粉状固废和钢渣制备水泥熟料的方法的流程示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种利用粉状固废和钢渣制备水泥熟料的方法,用以解决现有技术中粉状固废和细颗粒钢渣与生料混合均匀性差,可能会影响熟料相的生成的技术问题。
本发明实施例中的技术方案,总体思路如下:
本发明实施例提供的一种利用粉状固废和钢渣制备水泥熟料的方法,所述方法包括:步骤1:获得原料,其中,所述原料包括粉状固废和粘结原料;步骤2:利用混料设备,将所述粘结原料和所述粉状固废按照第一加料方式进行混合,获得混合后的粉料;步骤3:在所述步骤2获得的所述混合后的粉料中加入10~20%的自来水,并搅拌第一预设时间之后,将所述粉料输送至造粒机中进行造粒,获得满足第一预设条件的造粒料;步骤4:将所述步骤3获得的满足第一预设条件的造粒料放置于干燥设备中进行干燥后,获得烘干后的造粒料,其中,所述干燥温度为80~280℃;步骤5:将所述步骤4获得的所述烘干后的造粒料与钢渣颗粒按照第一配比连续投入回转窑尾部的烟室中,并随生料进入回转窑完成煅烧后,获得水泥熟料,从而达到了消除粉状固废和细颗粒钢渣与生料难以均匀混合的目的,实现了粉状固废和钢渣的建材转化,降低水泥熟料的制备成本,减少碳酸盐分解产生的CO2排量及其粉磨电耗的技术效果。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一
图1为本发明实施例中一种利用粉状固废和钢渣制备水泥熟料的方法的流程图,如图1所示,该方法包括:
步骤1:获得原料,其中,所述原料包括粉状固废和粘结原料。
进一步的,在所述步骤1中,所述粘结原料为高岭土、黄土、页岩、贵州白泥、紫木节、煤矸石、废弃页岩、盾构土和其它工程废弃土、聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠中的任意一种或任意几种。
进一步的,在所述步骤1中,所述粉状固废为煤气化渣、提钛高炉渣、细粒钢渣、镁渣、污泥、造纸白泥、粉煤灰、钼尾矿、脱硫石膏粉和磷石膏粉中的任意一种或任意几种。
具体而言,在本发明实施例中,首先需要选择原料来进行粉料制备。本实施例中的原料包括粉状固废和粘结原料。其中,以高岭土、黄土、页岩、贵州白泥、紫木节、煤矸石、废弃页岩、盾构土和其它工程废弃土、聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠等为粘结原料,同时本实施例中以粘结原料为固体废物作为优选,如煤矸石、废弃页岩、盾构土和其它工程废弃土等的一种或任意几种,在实际使用时,也可根据实际情况进行调整,本实施例中不做具体限制。进一步的,本实施例中的粉状固废为煤气化渣、提钛高炉渣、细粒钢渣、镁渣、污泥、造纸白泥、粉煤灰、钼尾矿、脱硫石膏粉和磷石膏粉等,优选为煤气化渣和粉煤灰,如前所述,在实际使用时,也可根据实际情况进行调整,本实施例中不做具体限制。
进一步的,粉状固废首选含有残余碳的固体废物,这样,残余碳在回转窑中燃烧,从而达到可降低煤粉的使用量,节约燃料,减少熟料煅烧的单位产品综合能耗,减小碳排放的技术效果。还可根据实验测定的残余碳种类和含量以及燃烧热值,调整此类固废的掺量以及窑头喷煤管的煤粉用量,防止因温度过高,导致液相提前出现,造成粘壁,损坏窑内耐火材料。
进一步的,若水泥厂附近有效运输距离内(≤100km)未找到合适的含残余碳粉状固废,可另外优选为钙基固废,如镁渣、脱硫石膏、磷石膏等,以减少生料中天然石灰石的用量,同时降低了生料预分解能耗,减少了碳酸钙分解产生的CO2
进一步的,若上述两类固废均未找到合适稳定的供应源,还可考虑选择硅含量高的第三类固废,如钼尾矿,用以替代生料中的粘土质原料,补充硅。
步骤2:利用混料设备,将所述粘结原料和所述粉状固废按照第一加料方式进行混合,获得混合后的粉料。
进一步的,在所述步骤2中,所述第一加料方式为:按照先加入10~25%的所述粉状固废,再加入10~25%的所述粘结原料的模式,进行循环添加,直至加完所有的所述粉状固废和所述粘结原料。
进一步的,所述原料的质量百分比为:所述粘结原料为0.5~55%,所述粉状固废为99.5~45%;所述粘结原料粒径≤0.1mm,粉状固废粒径≤3mm。
具体而言,当原料准备好之后,接下来需要利用混料设备进行混料操作,其中,该混料设备可选择为立式紊流搅拌机、桨叶式搅拌机、滚筒式搅拌或其它类似混料设备。混料的具体过程为:将粘结原料和粉状固废按照第一加料方式进行混合,即,将经破碎和粉磨的粘结原料与粉状固体废物按配比混合,为了保证混料的均匀性,采用梯级循环加料方式,即就是采用先加入10~25%的粉状固废,再加入10~25%的粘结原料的模式,进而按照此模式循环添加,直至加完所有原料;其中各原料的质量百分比为:粘结原料为0.5~55%,粉状固废为99.5~45%,同时本实施例中以粘结原料粒径≤0.1mm,粉状固废粒径≤3mm作为优选。
步骤3:在所述步骤2获得的所述混合后的粉料中加入10~20%的自来水,并搅拌第一预设时间之后,将所述粉料输送至造粒机中进行造粒,获得满足第一预设条件的造粒料。
进一步的,在所述步骤3中,所述第一预设时间为15分钟;在所述造粒过程中,向所述粉料中间歇式喷入5~20%的自来水,其中,所述自来水的喷水动力源为压缩空气,且设置有对向布置的两个喷头,所述两个喷头呈120°夹角,喷水间隔为喷10~40秒,停顿1~5秒,所述压缩空气的压力为4~6MPa,每次喷入总水量的5%~8%。
进一步的,所述第一预设条件为所述造粒料颗粒尺寸控制在0.1~50mm;
具体而言,当粉料均匀混合好之后,接下来需要进行造粒处理。具体的造粒过程为:在前述步骤2所获得的混合好的粉料中加入10~20%的自来水,然后高速搅拌第一预设时间,本实施例中以第一预设时间为15分钟作为优选,具体的也可根据实际需要进行设置,本实施例中不作具体限制,接着将粉料输送至造粒机中进行造粒,获得满足第一预设条件的造粒料。本实施例中的造粒设备可以是盘式造粒机、圆锅式造粒机、辊压式造粒机、挤出式造粒机或其它可成球的任何类似设备。
进一步的,在造粒过程中,需要向粉料间歇式喷入5~20%的自来水,从而达到便于母核更好地粘结周围细粉而长大的目的。其中的喷水动力源为压缩空气,喷头设置有两个,并且为对向布置,并呈120°夹角;喷水间隔为喷10~40秒,停顿1~5秒,压缩空气的压力为4~6MPa,每次喷入总水量的5%~8%。最终,在造粒结束后,造粒料颗粒尺寸需控制在0.1~50mm,优选的粒径尺寸为0.1~30mm。;
步骤4:将所述步骤3获得的满足第一预设条件的造粒料放置于干燥设备中进行干燥后,获得烘干后的造粒料,其中,所述干燥温度为80~280℃。
进一步的,所述烘干后的造粒料的水分≤2%。
具体而言,当造粒结束后,接着需要对造粒料进行干燥处理。本实施例中的干燥设备为回转式,链板式、带式、隧道式、辊道式或其它类似干燥设备。即就是将步骤3所得到的合格造粒料置于干燥设备中,烘干至水分≤2%,防止水分过多而吸收太多的热量。干燥的目的是排除多余水分,提高造粒料强度,防止造粒料在称重和运输过程中破裂。同时干燥温度为80~280℃,并且本实施例以干燥温度为150~210℃作为优选,具体的也可根据实际需要进行设置,本实施例中不作具体限制。温度过低会延长干燥时间,过高会导致粒料炸裂,干燥热源为排空烟气或篦冷机收集的热空气。最后,将干燥合格的粒料运送至成品库冷却至室温,备用。
步骤5:将所述步骤4获得的所述烘干后的造粒料与钢渣颗粒按照第一配比连续投入回转窑尾部的烟室中,并随生料进入回转窑完成煅烧后,获得水泥熟料。
进一步的,在所述步骤5中,所述第一配比为1:9~8:2;所述回转窑尾部的烟室设置一个投料口,且,所述投料口3m范围内设置止回阀。
进一步的,在所述步骤5中,所述钢渣颗粒在投入回转窑尾部的烟室中之前,需预先进行筛分处理,其中,所述筛分处理具体为去除粒径<0.173mm的细颗粒。
进一步的,在所述步骤5中,所述烘干后的造粒料和所述钢渣的总投料量占所述水泥熟料产量的1~45%。
具体而言,当造粒料的烘干操作结束之后,最后即可进行投料操作,即就是将步骤4所获得的烘干后的造粒料与钢渣颗粒按照第一配比连续投入回转窑尾部的烟室中,并随生料进入回转窑完成煅烧后,获得水泥熟料。进一步的,本实施例中以第一配比为1:9~8:2作为优选;造粒料和钢渣的总投料量占熟料产量的1~45%。投料口设置一个,以达到防止影响炉内动态热工制度的目的。并且在投料口3m范围内设置止回阀,进一步能够达到防止外部冷空气过多的进入烟室的技术效果。
进一步的,钢渣颗粒在投料前需预先筛分,去除粒径<0.173mm的细颗粒,防止过细的颗粒与生料混料不均匀。同时可将粒径<0.173mm的颗粒作为上述步骤1的粉状固废。造粒料和粗颗粒钢渣投料前,不需要预先混合,仅需按配比分别称量,汇总于一个输送设备送料即可。投料过程所用设备均为智能化密封装备,精准称量,从而达到防止输送过程粉尘飞扬污染环境的目的。
在本发明实施例中,通过将粉状固废与具有粘结性能的原料(优选为具有粘结性能的固废,如煤矸石、废弃页岩、盾构土以及其它工程废弃土等)混合,加入适量自来水,搅拌均匀,进而用造粒机造粒,烘干后与粗颗粒钢渣一起从窑尾烟室中加入,与已分解的生料混合,被回转窑煅烧为水泥熟料,进一步达到了消除粉状固废和细颗粒钢渣与生料混合均匀性差的担忧,实现了粉状固废和钢渣的建材转化;实现了水泥熟料的低成本制备;通过引入煤气化渣和钢渣,降低了熟料烧成温度以及天然钙质、硅铝质和铁质原料用量,减少了碳酸盐分解产生的CO2排量及其粉磨电耗的技术效果。本发明制备的水泥熟料,满足国标《钢渣硅酸盐水泥》(GB 13590-2006)对水泥强度等级与各龄期强度的要求。
实施例二
下面对本发明的一种利用粉状固废和钢渣制备水泥熟料的方法进行详细说明,具体如下:
在本发明实施例中,提供了一种水泥熟料产品的生产方法。
本发明所用钢渣为陕煤集团产生的热闷尾渣,其化学成分见表1。
表1.钢渣的化学成分(wt%)
本发明所用粘结原料、粉状固废均为陕煤集团产生的工业固废,分别为煤矸石和煤气化渣,其主要成分如表2所示。需要说明的是,粘结原料也可以为盾构土或工程弃土,粉状固废可为矸石电厂产生的循环流化床粉煤灰、煤泥、污泥等。
表2.煤气化渣和煤矸石的化学成分(wt%)
本实施例提供一种利用粉状固废和钢渣制备水泥熟料的方法,具体方法为:将煤气化渣与煤矸石混合,加入适量自来水,搅拌均匀,用造粒机造粒,烘干后与粗颗粒钢渣一起从窑尾烟室中加入,与已分解的生料混合,被回转窑煅烧为水泥熟料。包括以下步骤:
第一步:粉料制备。首先将煤矸石用鄂式破碎机破碎,再用粉磨机粉磨至0.1mm以下,按质量比称取煤矸石30%,煤气化渣70%,在桨叶式搅拌机中混合均匀,获得混合粉料;
第二步:造粒。将第一步得到的混合粉料置于立式紊流搅拌机中,加入15%的水分,高速搅拌15min,取出粉料并置于圆锅式造粒机中造粒,同时用5MPa的压缩空气间歇式喷入10%自来水,每次喷入总水量的6%,喷水30秒,停顿2秒;待粒料合格后过筛,选择0.1~30mm的粒料,<0.1mm的细颗粒再次放入造粒机中,>30mm的粗颗粒运送至堆棚,阴干后与煤矸石进破碎机破碎。
第三步:干燥。将第二步所得到的合格的粒料置于带式烘干机中,在200℃烘干至水分在2%以下,并运送至成品库冷却室室温,密封备用。
第四步:投料。将烘干的粒料与钢渣按照质量占比5:5投入熟料产量的30%,投料方式为连续加入,回转窑煅烧温度为1420℃,煅烧时间为25min,转速为3.5±0.1rpm。根据化学组成调整生料配比,控制KH值为0.96±0.02,SM值为2.35±0.1,IM值为1.45±0.1。
通过该方法制备的水泥熟料强度可达59.2MPa。
实施例三
下面对本发明的一种利用粉状固废和钢渣制备水泥熟料的方法进行详细说明,具体如下:
在本发明实施例中,提供了另一种水泥熟料产品的生产方法。
本发明所用粘结原料、粉状固废均为陕煤集团产生的工业固废,分别为煤矸石和粉煤灰,其主要成分如表3所示。
该粉煤灰的钙含量较高,可以适当减少钢渣掺量。
本实施例提供一种利用粉状固废和钢渣制备水泥熟料的方法,具体方法为:将煤矸石与粉煤灰混合,加入适量自来水,搅拌均匀,用造粒机造粒,烘干后与粗颗粒钢渣一起从窑尾烟室中加入,与已分解的生料混合,被回转窑煅烧为水泥熟料。
表3.煤气化渣煤矸石的化学成分(wt%)
包括以下步骤:
第一步:粉料制备。首先将煤矸石用鄂式破碎机破碎,再用粉磨机粉磨至0.1mm以下,按质量比称取煤矸石25%,粉煤灰75%,在桨叶式搅拌机中混合均匀,获得混合粉料;
第二步:造粒。将第一步得到的混合粉料置于立式紊流搅拌机中,加入12%的水分,高速搅拌15min,取出粉料并置于圆锅式造粒机中造粒,同时用6MPa的压缩空气间歇式喷入12%自来水,每次喷入总水量的6%,喷水30秒,停顿2秒;待粒料合格后过筛,选择0.1~30mm的粒料,<0.1mm的细颗粒再次放入造粒机中,>30mm的粗颗粒运送至堆棚,阴干后与煤矸石进破碎机破碎。
第三步:干燥。将合格的粒料置于带式烘干机中,在180℃烘干至水分在2%以下,并运送至成品库冷却室室温,密封备用。
第四步:投料。将烘干的粒料与钢渣按照质量占比7:3投入熟料产量的30%,投料方式为连续加入,所述回转窑煅烧温度为1420℃,煅烧时间为25min,转速为3.5±0.1rpm。根据化学组成调整生料配比,控制KH值为0.96±0.02,SM值为2.35±0.1,IM值为1.45±0.1。
通过该方法制备的水泥熟料强度可达58.6MPa。
本发明实施例中的上述一个或多个技术方案,至少具有如下一种或多种技术效果:
本发明实施例提供的一种利用粉状固废和钢渣制备水泥熟料的方法,所述方法包括:步骤1:获得原料,其中,所述原料包括粉状固废和粘结原料;步骤2:利用混料设备,将所述粘结原料和所述粉状固废按照第一加料方式进行混合,获得混合后的粉料;步骤3:在所述步骤2获得的所述混合后的粉料中加入10~20%的自来水,并搅拌第一预设时间之后,将所述粉料输送至造粒机中进行造粒,获得满足第一预设条件的造粒料;步骤4:将所述步骤3获得的满足第一预设条件的造粒料放置于干燥设备中进行干燥后,获得烘干后的造粒料,其中,所述干燥温度为80~280℃;步骤5:将所述步骤4获得的所述烘干后的造粒料与钢渣颗粒按照第一配比连续投入回转窑尾部的烟室中,并随生料进入回转窑完成煅烧后,获得水泥熟料。通过将粉状固废与具有粘结性能的原料混合,加入适量自来水,搅拌均匀,用造粒机造粒,烘干后与粗颗粒钢渣一起从窑尾烟室中加入,与已分解的生料混合,被回转窑煅烧为水泥熟料,从而解决了现有技术中粉状固废和细颗粒钢渣与生料混合均匀性差,可能会影响熟料相的生成的技术问题,达到了消除粉状固废和细颗粒钢渣与生料难以均匀混合的目的,实现了粉状固废和钢渣的建材转化,降低水泥熟料的制备成本,减少碳酸盐分解产生的CO2排量及其粉磨电耗的技术效果。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样,倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种利用粉状固废和钢渣制备水泥熟料的方法,其特征在于,所述方法包括:
步骤1:获得原料,其中,所述原料包括粉状固废和粘结原料;
步骤2:利用混料设备,将所述粘结原料和所述粉状固废按照第一加料方式进行混合,获得混合后的粉料;
步骤3:在所述步骤2获得的所述混合后的粉料中加入10~20%的自来水,并搅拌第一预设时间之后,将所述粉料输送至造粒机中进行造粒,获得满足第一预设条件的造粒料;
步骤4:将所述步骤3获得的满足第一预设条件的造粒料放置于干燥设备中进行干燥后,获得烘干后的造粒料,其中,所述干燥温度为80~280℃;
步骤5:将所述步骤4获得的所述烘干后的造粒料与钢渣颗粒按照第一配比连续投入回转窑尾部的烟室中,并随生料进入回转窑完成煅烧后,获得水泥熟料。
2.如权利要求1所述的制备水泥熟料的方法,其特征在于,在所述步骤1中,所述粘结原料为高岭土、黄土、页岩、贵州白泥、紫木节、煤矸石、废弃页岩、盾构土和其它工程废弃土、聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠中的任意一种或任意几种。
3.如权利要求1所述的制备水泥熟料的方法,其特征在于,在所述步骤1中,所述粉状固废为煤气化渣、提钛高炉渣、细粒钢渣、镁渣、污泥、造纸白泥、粉煤灰、钼尾矿、脱硫石膏粉和磷石膏粉中的任意一种或任意几种。
4.如权利要求1所述的制备水泥熟料的方法,其特征在于,在所述步骤2中,所述第一加料方式为:
按照先加入10~25%的所述粉状固废,再加入10~25%的所述粘结原料的模式,进行循环添加,直至加完所有的所述粉状固废和所述粘结原料。
5.如权利要求1所述的制备水泥熟料的方法,其特征在于,所述原料的质量百分比为:所述粘结原料为0.5~55%,所述粉状固废为99.5~45%;
所述粘结原料粒径≤0.1mm,粉状固废粒径≤3mm。
6.如权利要求1所述的制备水泥熟料的方法,其特征在于,在所述步骤3中,所述第一预设时间为15分钟;
在所述造粒过程中,向所述粉料中间歇式喷入5~20%的自来水,其中,所述自来水的喷水动力源为压缩空气,且设置有对向布置的两个喷头,所述两个喷头呈120°夹角,喷水间隔为喷10~40秒,停顿1~5秒,所述压缩空气的压力为4~6MPa,每次喷入总水量的5%~8%。
7.如权利要求1所述的制备水泥熟料的方法,其特征在于,所述第一预设条件为所述造粒料颗粒尺寸控制在0.1~50mm;
所述烘干后的造粒料的水分≤2%。
8.如权利要求1所述的制备水泥熟料的方法,其特征在于,在所述步骤5中,所述第一配比为1:9~8:2;
所述回转窑尾部的烟室设置一个投料口,且,所述投料口3m范围内设置止回阀。
9.如权利要求1所述的制备水泥熟料的方法,其特征在于,在所述步骤5中,所述钢渣颗粒在投入回转窑尾部的烟室中之前,需预先进行筛分处理,其中,所述筛分处理具体为去除粒径<0.173mm的细颗粒。
10.如权利要求1所述的制备水泥熟料的方法,其特征在于,在所述步骤5中,所述烘干后的造粒料和所述钢渣的总投料量占所述水泥熟料产量的1~45%。
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