專利名稱：一種利用赤泥生產水泥的方法
技術領域：
一種利用赤泥生產水泥的方法，涉及一種利用氧化鋁生產的廢棄赤泥生產水泥的方法，特別是消除赤泥脫堿后貯存配料時膠結結硬的方法。
背景技術：
目前，用氧化鋁赤泥生產水泥是赤泥綜合利用的主要途徑。前蘇聯以霞石為原料的燒結法赤泥已全部用于生產水泥。世界上90％以上的氧化鋁是拜爾法生產的，因拜爾法赤泥含堿、鐵較高難以用于水泥生產。聯合法生產氧化鋁的赤泥具有低鐵高鈣的特點，由于聯合法赤泥中堿(Na2O)含量高也無法直接作為水泥原料使用。由于堿含量高，在生料中的赤泥的配比最高不超過15％，影響了赤泥的利用。為解決赤泥堿含量高的問題，目前已技術采用常壓氧化鈣水化法，經過試驗研究證明，該方法能有效脫除赤泥中70％以上的堿，使赤泥在水泥原料中的配比不受堿含量的限制而大大提高。但由于采用常壓氧化鈣水化法脫堿后的脫堿赤泥水泥生料漿在生產貯存期會變性產生結硬，使水泥的生產困難，影響脫堿技術的使用效果。現有利用氧化鋁生產廢棄赤泥生產水泥的技術是赤泥不經過脫堿，直接用作生產水泥的原料，由于赤泥的含堿量太高，其在水泥生料中的配比小于15％，赤泥綜合利用的效果差。常壓氧化鈣水化法脫堿是在溫度為80℃～100℃，液固比為3～5的赤泥漿中加入適量石灰或同當量石灰乳，攪拌反應2～3小時，這樣赤泥中的堿R2O(Na2O、K2O)進入溶液，然后進行過濾分離，并對固體進行洗滌得到低堿赤泥。赤泥常壓氧化鈣水化法脫堿法雖然可以脫除大量的堿，以提高赤泥的配入量，但因為脫堿赤泥在貯存過程中膠結結硬而無法利用。
發明內容
本發明的目的是針對上述已有技術在利用氧化鋁赤泥生產水泥過程存在的不足，提供一種能有效解決赤泥脫堿后在配料與貯存期間產生變性結硬問題的利用氧化鋁赤泥生產水泥的方法。
本發明的方法是通過以下技術方案實現的。
一種利用赤泥生產水泥的方法，包括采用常壓氧化鈣水化法對赤泥進行深度脫堿過濾、將脫堿后赤泥配料進行常規的水泥生產過程；其特征在于將脫堿過濾后的赤泥降溫至5℃-55℃再進入水泥生產的貯存配料過程。
一種利用赤泥生產水泥的方法，其特征在于脫堿過濾后的赤泥降溫是在脫堿赤泥中加入水使脫堿赤泥的貯存溫度降低的。
一種利用赤泥生產水泥的方法，其特征在于脫堿赤泥進行過濾后添加重量比為0.05％-0.5％的磺化腐植酸鈉或甲基奈磺酸—甲醛縮聚物，再進行降溫貯存配料過程。
本發明的方法將脫堿赤泥的貯存溫度減低到5℃-55℃，有效的降低C2S的水化速度，防止脫堿赤泥膠結結硬影響生產。在脫堿赤泥進行過濾后可添加磺化腐植酸鈉或甲基奈磺酸—甲醛縮聚物的磺酸鹽類添加劑，添加劑添加量0.05％-0.5％，添加劑可以對脫堿赤泥進行表面疏水處理，對消除脫堿赤泥在脫堿赤泥水泥生料漿貯存期膠結結硬有幫助作用。
經過試驗研究證明，C2S水化產生C.S.H凝膠是脫堿赤泥膠結硬化的主要原因。赤泥中具有水硬性的礦物主要是β-C2S、α-C2S、C3AH6-ASxHy。根據保護層理論，由于氧化鋁生產熟料溶出和赤泥沉降分離過程中C2S在苛性堿存在下表面已經水化，形成透水性較差的水化物，包覆在C2S顆粒表面，使C2S的水化反應減慢此時水化進入誘導期，所以原赤泥的水化活性較差。而脫堿赤泥由于Ca2+離子的激發作用其C2S的水化活性增強，水化速度加快，水化生成的Ca2+離子比SiO4-離子有較大的擴散速度，在包覆層內外形成濃度差，產生了一定的滲透壓，當滲透壓達到足以破壞包覆層時，C2S進入水化加速期。工業脫堿赤泥過濾分離后的脫堿赤泥漿貯存溫度在60℃以上，此溫度下C2S有較快水化的速度。經過試驗研究證明，控制溫度可以有效的控制C2S的水化速度，脫堿赤泥和水泥生料漿在5℃-55℃范圍內，C2S的水化不足以在15日的生產貯存期內變性結硬而影響生產，因而需要在脫堿赤泥貯存前加入0℃-40℃的水使脫堿赤泥的貯存溫度減低到5℃-55℃；在脫堿赤泥中加入磺酸鹽類添加劑進行表面疏水處理，添加劑添加量0.05％-0.5％，對防止脫堿赤泥和水泥生料漿在生產貯存期內變性結硬有幫助作用；采用高速打漿處理低堿赤泥濾餅，打漿速度200-300rpm、時間5-30分鐘，提高其流變性能，對防止脫堿赤泥和水泥生料漿在生產貯存期內變性結硬有幫助作用。
采用本發明的方法使水泥生產過程中赤泥的配入量由現在的15％提高到50％以上，對氧化鋁生產過程廢棄赤泥的綜合利用和環境保護有重要作用。
具體實施例方式
采用常壓氧化鈣水化法對赤泥進行深度脫堿后，在對脫堿后的脫堿赤泥進行過濾后采用高速打漿處理脫堿赤泥濾餅，打漿速度200-300rpm、時間5-30分鐘，以提高脫堿赤泥流變性能，然后加水使脫堿赤泥的貯存溫度減低到5℃-55℃，添加磺化腐植酸鈉或甲基奈磺酸—甲醛縮聚物的磺酸鹽類添加劑，添加劑添加重量比為0.05％-0.5％，然后送入脫堿赤泥攪拌貯存庫，貯存期可達到7天。脫堿赤泥由脫堿赤泥攪拌貯存庫送出與水泥生產的其他原料混合加工達到水泥生產的工藝要求的水泥生料漿，送入水泥生料漿攪拌貯存庫以備水泥生產使用，貯存期可達到15天，解決了脫堿赤泥膠結結硬的問題，使水泥生產過程中赤泥的配入量由現在的15％提高到50％以上，對氧化鋁生產過程廢棄赤泥的綜合利用和環境保護以及降低水泥生產成本有重要作用。
下面結合實例對本發明的方法作進一步說明。
實例1采用常壓氧化鈣水化法對赤泥進行深度脫堿后，對脫堿后的脫堿赤泥進行過濾后采用高速打漿處理脫堿赤泥濾餅，打漿速度300rpm、時間5分鐘，然后加水使脫堿赤泥的貯存溫度減低到5℃，然后送入脫堿赤泥攪拌貯存庫，貯存期達到6天。脫堿赤泥由脫堿赤泥攪拌貯存庫送出與水泥生產的其他原料混合加工達到水泥生產的工藝要求的水泥生料漿，送入水泥生料漿攪拌貯存庫以備水泥生產使用，貯存期達到14天。水泥生產過程中赤泥的配入量為48％。
實例2其它條件同例1，在降溫后的脫堿赤泥濾餅中添加重量比為0.1％的磺化腐植酸鈉，經打漿送入水泥原料磨中與石灰石、砂巖等原料混合磨細，得到的生料漿在生料庫貯存17天不結硬。水泥生產過程中赤泥的配入量為47％。
實例3其它條件同例1，在降溫后的脫堿赤泥濾餅中添加0.01％甲基奈磺酸—甲醛縮聚物，經打漿送入水泥原料磨中與石灰石、砂巖等原料混合磨細，得到的生料漿在生料庫貯存15天不結硬。
實例4其它條件同例1，在降溫后的脫堿赤泥濾餅中添加重量比為0.06％的甲基奈磺酸—甲醛縮聚物，經打漿送入水泥原料磨中與石灰石、砂巖等原料混合磨細，得到的生料漿在生料庫貯存16天不結硬。水泥生產過程中赤泥的配入量為50％。
實例5其它條件同例1，打漿速度200rpm、時間30分鐘，然后加水使脫堿赤泥的貯存溫度減低到55℃，在降溫后的脫堿赤泥濾餅中添加重量比為0.5％的磺化腐植酸鈉，經打漿送入水泥原料磨中與石灰石、砂巖等原料混合磨細，得到的生料漿在生料庫貯存16天不結硬。配料效果好。
實例6其它條件同例1，打漿速度200rpm、時間30分鐘，然后加水使脫堿赤泥的貯存溫度減低到40℃，在降溫后的脫堿赤泥濾餅中添加重量比為0.1％的磺化腐植酸鈉，經打漿送入水泥原料磨中與石灰石、砂巖等原料混合磨細，得到的生料漿在生料庫貯存17天不結硬。配料效果好。
實例7其它條件同例1，打漿速度200rpm、時間30分鐘，然后加水使脫堿赤泥的貯存溫度減低到55℃，在降溫后的脫堿赤泥濾餅中添加重量比為0.5％的甲基奈磺酸—甲醛縮聚物，經打漿送入水泥原料磨中與石灰石、砂巖等原料混合磨細，得到的生料漿在生料庫貯存16天不結硬。配料效果好。
權利要求
1.一種利用赤泥生產水泥的方法，包括采用常壓氧化鈣水化法對赤泥進行深度脫堿過濾、將脫堿后赤泥配料進行常規的水泥生產過程；其特征在于將脫堿過濾后的赤泥降溫至5℃-55℃再進入水泥生產的貯存配料過程。
2.根據權利要求1所述的一種利用赤泥生產水泥的方法，其特征在于脫堿過濾后的赤泥降溫是在脫堿赤泥中加入水使脫堿赤泥的貯存溫度降低的。
3.根據權利要求1所述的一種利用赤泥生產水泥的方法，其特征在于脫堿赤泥進行過濾后添加重量比為0.05％-0.5％的磺化腐植酸鈉或甲基奈磺酸-甲醛縮聚物，再進行降溫貯存配料過程。
全文摘要
一種利用赤泥生產水泥的方法，涉及一種利用氧化鋁生產的廢棄赤泥生產水泥的方法，特別是消除赤泥脫堿后貯存配料時膠結結硬的方法。包括在采用常壓氧化鈣水化法進行赤泥脫堿、貯存配料及常規的生產水泥過程，其特征在于將脫堿過濾后的赤泥降溫至5℃－55℃再進入生泥生產的貯存配料過程。采用磺酸鹽類添加劑進行表面處理。本發明可以有效防止脫堿赤泥和水泥生料漿結硬，使水泥生產過程中赤泥的配入量由現在的15％提高到50％以上，對氧化鋁生產過程廢棄赤泥的綜合利用和環境保護以及降低水泥生產成本有重要作用。
文檔編號C04B7/00GK1613809SQ20041009147
公開日2005年5月11日 申請日期2004年11月25日 優先權日2004年11月25日
發明者楊志民, 顧松青 申請人:中國鋁業股份有限公司