专利名称：用纯碱废渣与蒸氨废液合成水泥熟料、辅料及水泥的方法
技术领域：
本发明属于纯碱工业三废治理和综合利用的技术领域，尤其是一种用纯碱废渣与 蒸氨废液合成水泥熟料、辅料及水泥的方法。
背景技术：
碱渣是氨碱法纯碱生产过程中的副产物，主要成分为碳酸钙等无机物。作为氨碱 法纯碱生产大国的中国，回避不了碱渣污染这个突出问题，因为每生产1吨纯碱，就副产干 基碱渣300千克。而目前我国氨碱法生产纯碱年产量达900万吨，占全国纯碱总产量的 60%，每年因此产生的碱渣约270万吨。由于产生量较大，又具有较强的碱性，碱渣的处理 问题一直是纯碱行业的世界性难题。多年来，碱渣的治理措施主要为围坝拦渣、清液排放、 堆存填地；一些企业还因此尝试过搬迁到异地，但是，由于这些治理模式不能从根本上消除 碱渣，企业发展的压力并没有得到实质性的缓解。为了解决碱渣问题，中国专利文献，申请号为95106293. X公开了一种碱渣制工程 土的方法，主要是将50 IOOwt%的堆积碱渣或新排放废渣液初步沉积后经压滤工序压滤 后的碱渣粗粉碎后进入搅拌工序搅拌，得到膏状体，此膏状体在常温常压下经M 48小时 自然干燥脱水固化即成。中国专利文献，申请号为96120738. 8的专利也公开了一种碱渣 土的制造方法，是将堆积碱渣；或直接排放的废液废渣经沉淀后挖出的渣块；或直接排放 的废液废渣经碳化、沉淀、高位或低位真空预压脱水固化后得到的渣块；或碳化后经压滤得 到的块状滤饼，摊在空地上自然晾晒脱水，即可得到碱渣土。申请号为200810129372.9的 文献公开了一种利用纯碱废液和电石废渣脱除的方法。利用纯碱废液中的CaCL2与烟 气中的反应，生成白色CaSO3沉淀，放出HCL，HCL溶于水形成浓度很低的盐酸；用电石 废渣中的Ca(OH)2中和HCl，生成CaCl2和水，CaCl2循环利用。在脱硫过程中主要消耗的是 电石废渣中的Ca(0H)2。如果本地没有纯碱废液，可以购买由纯碱废液生产的二水氯化钙 (CaCl2 ·2Η0)，配制成CaCl2溶液。此方法在消耗纯碱废液的同时脱除SO2，但是靠脱硫工艺 来消耗纯碱废液，数量上太少，虽然以上方法部分解决了碱渣的堆放避免了环境污染问题， 但是其变废为宝的经济效益较低；目前也没有关于用纯碱废渣与蒸氨废液合成水泥熟料、 辅料及水泥的方法的报道。
发明内容
本发明提供了一种不仅成本低廉、易于实现，而且工艺及生产设备简单的用纯碱 废渣与蒸氨废液合成水泥熟料、辅料及水泥的方法。为了达到上述的目的，本发明的技术方案为一种用纯碱废渣与蒸氨废液合成水泥熟料、辅料及水泥的方法，包括熟料制作、辅 料制作和水泥合成；所述水泥熟料的制作过程为步骤Α、将纯碱废渣脱水至30 50 %，再转入煅烧窑在720 740温度下煅烧，煅烧成没有氯根的氧化钙；步骤B、先将煅烧物冷却后用粉碎机一粉碎成500 800毫米的氧化钙小块；步骤C、氧化钙小块与配料按照重量比为1 0. 1 0. 4的比例在混料球磨机一里 混勻研磨至400 600目，即得到了水泥熟料；所述辅料的制作过程为步骤D、将蒸氨废液折算好按氯化钙计，与硫酸稀溶液以纯物质的质量比 1 0.68 1.08先后投入到耐腐蚀的反应器里，在搅拌下反应；得到反应混合物I;反应混 合物I为硫酸钙和盐酸及硫酸钠为主的混合溶液。步骤E、将反应混合物I用抽滤机一抽滤得到澄清液和滤饼；步骤F、将步骤E中抽滤得到的滤饼先经三次洗涤，然后依次经过离心甩干机、 干燥器、粉碎机二、检斤包装机进行离心甩干、干燥、粉碎、检斤包装得到两水硫酸钙，即辅 料；步骤G、将步骤E中抽滤得到的澄清液投入到减压蒸馏器里进行减压蒸馏，当达到 硫酸钠饱和浓度时候就逐渐从溶液里析出，接着将蒸馏溶液投入结晶器结晶、排出、检斤包 装成硫酸钠；剩下的液体是盐酸溶液，盐酸溶液再经过精馏器精馏除去里面的杂质得到浓 度为20 25%的盐酸产品。所述水泥合成过程为将步骤C中制得的水泥熟料与步骤H中制得的辅料按照重量比1 0.04 0.07 一起投入到混勻球磨机里，直至将混合料研磨成650 750目的粉体，得到水泥产品。其中，步骤G中所述硫酸稀溶液为体积浓度为10 40%的稀硫酸。本发明主要是利用纯碱废渣，碱渣的成分接近水泥的原料，碱渣是白色膏状物质， 表面有裂缝，稳定性较差等缺点。含水60 63%主要成分是氧化钙，还有二氧化硅、氯化 钠、氯化钙等物质富有强烈的吸水性。本发明将纯碱废渣经过脱水煅烧、混料研磨得到水泥 熟料，同时利用纯碱废渣经过净化、合成后在脱水、干燥、得到辅料，将利用纯碱废渣制得的 熟料与辅料按照重量比1 0. 04 0. 07混合一起投入到混勻球磨机里，直至将混合料研 磨成650 750目的粉体，得到了用纯碱废渣制成的水泥产品。本发明不但可以制作水泥 主料，而且还可以制作水泥的辅料，有效的利用了纯碱废渣，能大量的吞吐下去源源排除的 碱渣，达到变废为宝，保护环境，创造很高的济效益。本发明不仅生产的成本低廉、利润高、 市场需求量大，而且工艺及生产设备简单；是一种比较实际的处理和利用方法，该方法不但 能创造出可观的经济价值，而且还消除了化工废渣、治理了环境污染。其化学反应方程式如下CaCl2+H2S04= = = = CaS04+2HCl
NaCl+H2S04 = = = = Na2S04+2HClCaC03+H2S04 = = = = CaS04+H20+C02CaCHH2SO4 = = = = CaS04+H20
图1为本发明的工艺流程图；其中1—煅烧窑、2——粉碎机一、3——球磨机一、4——水泥孰料、5——反应器、6——抽滤机、7——离心甩干机、8——干燥器、9——粉碎机二、10——检斤包装机、11—— 辅料、12——减压蒸馏器、13——结晶器、14——硫酸钠、15——精馏器、16——盐酸产品、 17——球磨机二、18——水泥产品。具体的实施方式实施例1一种用纯碱废渣与蒸氨废液合成水泥熟料、辅料及水泥的方法，包括熟料制作、辅 料制作和水泥合成；所述水泥熟料的制作过程为步骤A、将纯碱废渣脱水至30%，再转入煅烧窑1在720温度下煅烧，煅烧成没有 氯根的氧化钙；步骤B、先将煅烧物冷却后用粉碎机一 2粉碎成500毫米的氧化钙小块；步骤C、氧化钙小块与配料按照重量比为1 0.1的比例在混料球磨机一 3里混勻 研磨至400目，即得到了水泥熟料4 ；所述辅料的制作过程为步骤D、将蒸氨废液折算好按氯化钙计，与体积浓度为10%的硫酸稀溶液以纯物 质的质量比1 0.68先后投入到耐腐蚀的反应器5里，在搅拌下反应；得到反应混合物I; 反应混合物I为硫酸钙和盐酸及硫酸钠为主的混合溶液。步骤E、将反应混合物I用抽滤机一 6抽滤得到澄清液和滤饼；步骤F、将步骤E中抽滤得到的滤饼先经三次洗涤，然后依次经过离心甩干机7、干 燥器8、粉碎机二 9、检斤包装机10进行离心甩干、干燥、粉碎、检斤包装得到两水硫酸钙，即 辅料11 ；步骤G、将步骤E中抽滤得到的澄清液投入到减压蒸馏器12里进行减压蒸馏，当达 到硫酸钠饱和浓度时候就逐渐从溶液里析出，接着将蒸馏溶液投入结晶器13结晶、排出、 检斤包装成硫酸钠14 ；剩下的液体是盐酸溶液，盐酸溶液再经过精馏器15精馏除去里面的 杂质得到浓度为20%的盐酸产品16。所述水泥合成过程为将步骤C中制得的水泥熟料与步骤H中制得的辅料按照重量比1 0. 04 —起投 入到混勻球磨机17里，直至将混合料研磨成650目的粉体，得到水泥产品15。实施例2一种用纯碱废渣与蒸氨废液合成水泥熟料、辅料及水泥的方法，包括熟料制作、辅 料制作和水泥合成；所述水泥熟料的制作过程为步骤A、将纯碱废渣脱水至40 %，再转入煅烧窑1在730温度下煅烧，煅烧成没有 氯根的氧化钙；步骤B、先将煅烧物冷却后用粉碎机一 2粉碎成700毫米的氧化钙小块；步骤C、氧化钙小块与配料按照重量比为1 0. 2的比例在混料球磨机一 3里混勻 研磨至500目，即得到了水泥熟料4 ；所述辅料的制作过程为步骤D、将蒸氨废液折算好按氯化钙计，与体积浓度为25%的硫酸稀溶液以纯物质的质量比1 0. 88先后投入到耐腐蚀的反应器5里，在搅拌下反应；得到反应混合物I ； 反应混合物I为硫酸钙和盐酸及硫酸钠为主的混合溶液。步骤E、将反应混合物I用抽滤机一 6抽滤得到澄清液和滤饼；步骤F、将步骤E中抽滤得到的滤饼先经三次洗涤，然后依次经过离心甩干机7、干 燥器8、粉碎机二 9、检斤包装机10进行离心甩干、干燥、粉碎、检斤包装得到两水硫酸钙，即 辅料11 ；步骤G、将步骤E中抽滤得到的澄清液投入到减压蒸馏器12里进行减压蒸馏，当达 到硫酸钠饱和浓度时候就逐渐从溶液里析出，接着将蒸馏溶液投入结晶器13结晶、排出、 检斤包装成硫酸钠14 ；剩下的液体是盐酸溶液，盐酸溶液再经过精馏器15精馏除去里面的 杂质得到浓度为23%的盐酸产品16。所述水泥合成过程为将步骤C中制得的水泥熟料与步骤H中制得的辅料按照重量比1 0.06—起投 入到混勻球磨机17里，直至将混合料研磨成700目的粉体，得到水泥产品15。实施例3一种用纯碱废渣与蒸氨废液合成水泥熟料、辅料及水泥的方法，包括熟料制作、辅 料制作和水泥合成；所述水泥熟料的制作过程为步骤A、将纯碱废渣脱水至50 %，再转入煅烧窑1在740温度下煅烧，煅烧成没有 氯根的氧化钙；步骤B、先将煅烧物冷却后用粉碎机一 2粉碎成800毫米的氧化钙小块；步骤C、氧化钙小块与配料按照重量比为1 0. 4的比例在混料球磨机一 3里混勻 研磨至600目，即得到了水泥熟料4 ；所述辅料的制作过程为步骤D、将蒸氨废液折算好按氯化钙计，与体积浓度为40%的硫酸稀溶液以纯物 质的质量比1 1.08先后投入到耐腐蚀的反应器5里，在搅拌下反应；得到反应混合物I; 反应混合物I为硫酸钙和盐酸及硫酸钠为主的混合溶液。步骤E、将反应混合物I用抽滤机一 6抽滤得到澄清液和滤饼；步骤F、将步骤E中抽滤得到的滤饼先经三次洗涤，然后依次经过离心甩干机7、干 燥器8、粉碎机二 9、检斤包装机10进行离心甩干、干燥、粉碎、检斤包装得到两水硫酸钙，即 辅料11 ；步骤G、将步骤E中抽滤得到的澄清液投入到减压蒸馏器12里进行减压蒸馏，当达 到硫酸钠饱和浓度时候就逐渐从溶液里析出，接着将蒸馏溶液投入结晶器13结晶、排出、 检斤包装成硫酸钠14 ；剩下的液体是盐酸溶液，盐酸溶液再经过精馏器15精馏除去里面的 杂质得到浓度为25%的盐酸产品16。所述水泥合成过程为将步骤C中制得的水泥熟料与步骤H中制得的辅料按照重量比1 0. 07 —起投 入到混勻球磨机17里，直至将混合料研磨成750目的粉体，得到水泥产品15。上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本 发明权利要求所述的特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括在本发明权利要求范围之内。
权利要求
1.用纯碱废渣与蒸氨废液合成水泥熟料、辅料及水泥的方法，其特征在于包括熟料 制作、辅料制作和水泥合成；所述水泥熟料的制作过程为步骤A、将纯碱废渣脱水至30 50%，再转入煅烧窑(1)在720 740温度下煅烧，煅 烧成没有氯根的氧化钙；步骤B、先将煅烧物冷却后用粉碎机一( 粉碎成500 800毫米的氧化钙小块； 步骤C、氧化钙小块与配料按照重量比为1 0. 1 0.4的比例在混料球磨机一(3)里 混勻研磨至400 600目，即得到了水泥熟料⑷； 所述辅料的制作过程为步骤D、将蒸氨废液折算好按氯化钙计，与硫酸稀溶液以纯物质的质量比1 0.68 1. 08先后投入到耐腐蚀的反应器(5)里，在搅拌下反应；得到反应混合物I ； 步骤E、将反应混合物I用抽滤机(6)抽滤得到澄清液和滤饼； 步骤F、将步骤E中抽滤得到的滤饼先经三次洗涤，然后依次经过离心甩干机(7)、干燥 器(8)、粉碎机二(9)、检斤包装机(10)进行离心甩干、干燥、粉碎、检斤包装得到两水硫酸 钙，即辅料(11)；步骤G、将步骤E中抽滤得到的澄清液投入到减压蒸馏器(1 里进行减压蒸馏，当达到 硫酸钠饱和浓度时候就逐渐从溶液里析出，接着将蒸馏溶液投入结晶器(1 结晶、排出、 检斤包装成硫酸钠(14)；剩下的液体是盐酸溶液，盐酸溶液再经过精馏器(1 精馏除去里 面的杂质得到浓度为20 25%的盐酸产品(16)。 所述水泥合成过程为将步骤C中制得的水泥熟料与步骤H中制得的辅料按照重量比1 0.04 0.07 — 起投入到混勻球磨机二(17)里，直至将混合料研磨成650 750目的粉体，得到水泥产品 (18)。
2.根据权利要求1所述的用纯碱废渣与蒸氨废液合成水泥熟料、辅料及水泥的方法， 其特征在于步骤G中所述硫酸稀溶液为体积浓度为10 40%的稀硫酸。
全文摘要
本发明属于化工三废治理和利用的技术领域，特别是用纯碱废渣与蒸氨废液合成水泥熟料、辅料及水泥的方法；本发明主要是利用纯碱废渣经过脱水煅烧、混料研磨得到水泥熟料，同时利用纯碱废渣经过净化、合成后再脱水、干燥、得到辅料，将利用纯碱废渣制得的熟料与辅料投入到混匀球磨机研磨，得到了用纯碱废渣制成的水泥产品；本发明不但可以制作水泥主料，而且还可以制作水泥的辅料，有效的利用了纯碱废渣，能大量的吞吐下去源源排出的碱渣，达到变废为宝，保护环境，创造很高的经济效益。
文档编号C04B7/24GK102092972SQ20101016901
公开日2011年6月15日 申请日期2010年4月30日 优先权日2010年4月30日
发明者王嘉兴 申请人:汪晋强