专利名称：一种利用硅钙渣和电石渣生产硅酸盐水泥的方法
技术领域：
本发明涉及建筑材料技术领域，特别是利用硅钙渣和电石渣生产 硅酸盐水泥的方法。
背景技术：
粉煤灰是电厂排放的废弃物，由于其富含氧化铝和氧化硅，目前 有不少关于从粉煤灰中提取氧化铝的研究。从粉煤灰中提取氧化铝的 方法，碱法有石灰石烧结法和碱石灰烧结法。两种烧结法都是将在粉 煤灰中加石灰石烧结，粉煤灰中的二氧化硅和碳酸钙反应，产生大量 的含硅酸二钙废渣不被溶出，该废渣简称硅钙渣。按石灰石烧结法，
利用粉煤灰每生产1吨氧化铝，渣的生成量高达9吨左右，按碱石灰 烧结法渣的生成量约为2.5吨。大量废渣如不能利用，堆置不仅占大 量土地，而且对环境产生污染，也影响到粉煤灰提取氧化铝生产的经 济效益。
现有技术中，采用石灰石烧结法从粉煤灰中提取氧化铝产生的硅 钙渣由于其成分和水泥熟料成分接近，碱含量低，利用其生产水泥熟 料的研究较多。在1992年第2期《华中理工大学学报》上发表的"硅 钙渣作为水泥原料的研究"和中国专利专利号为03131079.6的"一 种利用粉煤灰制备氧化铝联产水泥熟料的方法"以及中国专利专利号 为200410090949.1的"利用粉煤灰和石灰石联合生产氧化铝和水泥的方法"，均为以粉煤灰为原料利用石灰石烧结法生产氧化铝，产生 的硅钙渣加少量石灰石煅烧或直接煅烧水泥熟料。由于硅钙渣化学成 分和水泥熟料成分虽接近但存在一定的差异，不添加其他矿物直接烧
制，存在水泥熟料中CaO含量不足，硅酸三钙含量少，水泥熟料的 性能达不到最佳的问题。而且石灰石要经破碎、粉磨工序，增加成本 和能耗。采用碱石灰烧结法生产氧化铝过程中产生的硅转渣由于在配 料中加入了纯碱，使得硅钙渣中的碱含量偏高，无法直接用于水泥生 产，长期堆存，既占用大量土地，又造成了环境污染。
发明内容
针对上述现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种利用 硅钙渣和电石渣生产硅酸盐水泥的方法。该方法工艺简单、投资少、 生产成本低、能耗低，制备出的硅酸盐水泥性能稳定。
为了达到上述发明目的，本发明的技术方案以如下方式实现 一种利用硅钙渣和电石渣生产硅酸盐水泥的方法，其步骤为
① 若硅钙渣中碱含量高，将硅钙渣加电石渣和水进行脱碱反应， 并对反应后的脱碱硅钙渣进行压滤和烘干，若硅f丐渣中碱含量低 将硅钙渣直接烘干；分别将电石渣和脱硫石膏烘干；
② 对烘干后的脱碱硅钙渣和电石渣进行配料并均化；
③ 均化后的生料送入回转窑内高温煅烧，冷却后获得水泥熟料；
④ 将水泥熟料破碎，并和烘干的脱硫石膏一起送入水泥磨粉磨， 制得硅酸盐水泥。
在上述生产硅酸盐水泥的方法中，所述电石渣中氧化钙含量大于60% (重量以干基计)，电石渣的粒度小于50um (〉 90%)。
在上述生产硅酸盐水泥的方法中，所述脱碱反应的配料比(以干 基计重量比)为硅钙渣电石渣=100: 6~32，液固比(重量比)为
2~4: 1。
在上述生产硅酸盐水泥的方法中，所述硅钙渣脱碱反应的温度为
80 95°C，搅拌时间为l 2h 。
在上述生产硅酸盐水泥的方法中，所述脱碱硅钙渣中氧化钠含量 小于0.5%(重量以干基计)，脱碱硅钙渣的粒度为小于65 " m( 〉90%)。
在上述生产硅酸盐水泥的方法中，脱碱硅钙渣、电石渣和脱硫石 膏烘干所需的热量由回转窑窑尾的热烟气供给。
在上述生产硅酸盐水泥的方法中，所述烘干后的脱碱硅f丐渣和电 石渣的配料比(重量比)为脱碱硅钙渣电石渣=100: 4~60，直接烘
干的硅钙渣和电石渣的配料比(重量比)为硅钙渣电石渣100:
24 72。
在上述生产硅酸盐水泥的方法中，所述生料的煅烧温度为1260 1360°C。
与现有技术比较，本发明的优点在于 (1 )碱石灰烧结法产生的硅钙渣经脱碱工序可以有效降低氧化 钠的含量，满足水泥生产原料对碱含量的要求。
(2) 硅钙渣和电石渣的细度较细，可以满足水泥生料要求而无 需破碎，减少粉磨工序，从而节约生产成本和能耗。
(3) 电石渣代替石灰石配料，由于电石渣中含有少量的铝、硅、铁等杂质，可以修正水泥生料配料。
(4) 硅钙渣在粉煤灰提取氧化铝焙烧过程中，已完成了硅酸二 钙的生成等固相反应，而且电石渣中有效成分为氢氧化钙，相比碳酸 钙分解所需热量较小，因此在水泥熟料的烧结过程中，可以縮短水泥 熟料的煅烧时间，大大降低能耗。
(5) 水泥原料烘干所需的热量由回转窑窑尾的热烟气供给，实 现了回转窑余热利用，提高了热量利用率。
(6) 采用原料硅钙渣、电石渣和脱硫石膏均为工业废渣，既减 少了对环境的污染，又实现了废物的资源化利用，获得了高价值产品， 对发展我国循环经济、缓解我国矿物资源短缺等具有战略意义。
附图为本发明的生产工艺流程图。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细说明。
参看附图，本发明的生产步骤为
1 )采用碱石灰烧结法从粉煤灰中提取氧化铝产生的硅钙渣滤饼
附水35%， Na203.81% (以干基计)，某化工厂电石渣附水41%， CaO 60.85% (以干基计)，按干基重量配料硅钙渣电石渣=100: 8，加适 量水进行脱碱反应。反应温度保持90'C，持续搅拌，反应lh后压滤、 洗涤，对脱碱硅钙渣滤饼用烘干机烘干，脱碱后硅钙渣中Na20含量 降为0.44%。电石渣用烘干机烘干。
2)烘干后的脱碱硅钙渣和电石渣进行配料，配料比为脱碱硅钙渣电石渣=100: 24，生料硅率为3.0 ，铝率为1.7，饱和系数为 0.78。生料进行混合并均化，均化后的生料取少量进行粒度测试，过 80目筛，筛余为7.6%，满足生料粒度要求。
3) 将均化后的生料送入回转窑内进行髙温煅烧，煅烧温度为1350 。C，冷却后制得水泥熟料；
4) 水泥熟料破碎后，按3%重量比加入已烘干的电厂废渣脱硫石 膏， 一起送入水泥磨粉磨，制得硅酸盐水泥。物理性能指标如下抗 压强度3d为20.8MPa、 28d为52.9MPa，抗折强度3d为4.1 MPa、 28d 为7.3 MPa。
权利要求
1、一种利用硅钙渣和电石渣生产硅酸盐水泥的方法，其步骤为①若硅钙渣中碱含量高，将硅钙渣加电石渣和水进行脱碱反应，并对反应后的脱碱硅钙渣进行压滤和烘干，若硅钙渣中碱含量低将硅钙渣直接烘干；分别将电石渣和脱硫石膏烘干；②对烘干后的脱碱硅钙渣和电石渣进行配料并均化；③均化后的生料送入回转窑内高温煅烧，冷却后获得水泥熟料；④将水泥熟料破碎，并和烘干的脱硫石膏一起送入水泥磨粉磨，制得硅酸盐水泥。
2、 按照权利要求1所述的利用硅钙渣和电石渣生产硅酸盐水泥的 方法，其特征在于，所述电石渣中氧化钙含量大于60%(重量以干基 计)，电石渣的粒度小于50um (〉 90%)。
3、 按照权利要求1或2所述的利用硅钙渣和电石渣生产硅酸盐水 泥的方法，其特征在于，所述脱碱反应的配料比(以干基计重量比) 为硅钙渣电石渣=100: 6~32，液固比(重量比)为2 4: 1。
4、 按照权利要求3所述的利用硅钙渣和电石渣生产硅酸盐水泥的 方法，其特征在于，所述硅钙渣脱碱反应的温度为80 95'C，搅拌时 间为l~2h 。
5、 按照权利要求4所述的利用硅钙渣和电石渣生产硅酸盐水泥的 方法，其特征在于，所述脱碱硅钙渣中氧化钠含量小于0.5% (重量 以干基计)，脱碱硅钙渣的粒度为小于65um (〉 90%)。
6、 按照权利要求5所述的利用硅钙渣和电石渣生产硅酸盐水泥的 方法，其特征在于，脱碱硅钙渣、电石渣和脱硫石膏烘干所需的热量 由回转窑窑尾的热烟气供给。
7、 按照权利要求6所述的利用硅钙渣和电石渣生产硅酸盐水泥的 方法，其特征在于，所述烘干后的脱碱硅钙渣和电石渣的配料比(重 量比)为脱碱硅钙渣电石渣=100: 4~60，直接烘干的硅钙渣和电石 渣的配料比(重量比)为硅钙渣电石渣=100: 24 72。
8、 按照权利要求7所述的利用硅钙渣和电石渣生产硅酸盐水泥的 方法，其特征在于，所述生料的煅烧温度为1260 1360°C。
全文摘要
一种利用硅钙渣和电石渣生产硅酸盐水泥的方法，涉及建筑材料技术领域。本发明方法步骤为①若硅钙渣中碱含量高，将硅钙渣加电石渣和水进行脱碱反应，并对反应后的脱碱硅钙渣进行压滤和烘干，若硅钙渣中碱含量低将硅钙渣直接烘干；分别将电石渣和脱硫石膏烘干；②对烘干后的脱碱硅钙渣和电石渣进行配料并均化；③均化后的生料送入回转窑内高温煅烧，冷却后获得水泥熟料；④将水泥熟料破碎，并和烘干的脱硫石膏一起送入水泥磨粉磨，制得硅酸盐水泥。同现有技术相比，本发明方法工艺简单、投资少、生产成本低、能耗低，制备出的硅酸盐水泥性能稳定。
文档编号C04B7/26GK101591150SQ20081011261
公开日2009年12月2日 申请日期2008年5月26日 优先权日2008年5月26日
发明者强 姚, 孙俊民, 张战军, 张晓云, 曹慧芳, 王彦武 申请人:同方环境股份有限公司