專利名稱：一種利用硅鈣渣和電石渣生產硅酸鹽水泥的方法
技術領域：
本發明涉及建筑材料技術領域，特別是利用硅鈣渣和電石渣生產 硅酸鹽水泥的方法。
背景技術：
粉煤灰是電廠排放的廢棄物，由于其富含氧化鋁和氧化硅，目前 有不少關于從粉煤灰中提取氧化鋁的研究。從粉煤灰中提取氧化鋁的 方法，堿法有石灰石燒結法和堿石灰燒結法。兩種燒結法都是將在粉 煤灰中加石灰石燒結，粉煤灰中的二氧化硅和碳酸鈣反應，產生大量 的含硅酸二鈣廢渣不被溶出，該廢渣簡稱硅鈣渣。按石灰石燒結法，
利用粉煤灰每生產1噸氧化鋁，渣的生成量高達9噸左右，按堿石灰 燒結法渣的生成量約為2.5噸。大量廢渣如不能利用，堆置不僅占大 量土地，而且對環境產生污染，也影響到粉煤灰提取氧化鋁生產的經 濟效益。
現有技術中，采用石灰石燒結法從粉煤灰中提取氧化鋁產生的硅 鈣渣由于其成分和水泥熟料成分接近，堿含量低，利用其生產水泥熟 料的研究較多。在1992年第2期《華中理工大學學報》上發表的"硅 鈣渣作為水泥原料的研究"和中國專利專利號為03131079.6的"一 種利用粉煤灰制備氧化鋁聯產水泥熟料的方法"以及中國專利專利號 為200410090949.1的"利用粉煤灰和石灰石聯合生產氧化鋁和水泥的方法"，均為以粉煤灰為原料利用石灰石燒結法生產氧化鋁，產生 的硅鈣渣加少量石灰石煅燒或直接煅燒水泥熟料。由于硅鈣渣化學成 分和水泥熟料成分雖接近但存在一定的差異，不添加其他礦物直接燒
制，存在水泥熟料中CaO含量不足，硅酸三鈣含量少，水泥熟料的 性能達不到最佳的問題。而且石灰石要經破碎、粉磨工序，增加成本 和能耗。采用堿石灰燒結法生產氧化鋁過程中產生的硅轉渣由于在配 料中加入了純堿，使得硅鈣渣中的堿含量偏高，無法直接用于水泥生 產，長期堆存，既占用大量土地，又造成了環境污染。
發明內容
針對上述現有技術中存在的不足，本發明的目的是提供一種利用 硅鈣渣和電石渣生產硅酸鹽水泥的方法。該方法工藝簡單、投資少、 生產成本低、能耗低，制備出的硅酸鹽水泥性能穩定。
為了達到上述發明目的，本發明的技術方案以如下方式實現 一種利用硅鈣渣和電石渣生產硅酸鹽水泥的方法，其步驟為
① 若硅鈣渣中堿含量高，將硅鈣渣加電石渣和水進行脫堿反應， 并對反應后的脫堿硅鈣渣進行壓濾和烘干，若硅f丐渣中堿含量低 將硅鈣渣直接烘干；分別將電石渣和脫硫石膏烘干；
② 對烘干后的脫堿硅鈣渣和電石渣進行配料并均化；
③ 均化后的生料送入回轉窯內高溫煅燒，冷卻后獲得水泥熟料；
④ 將水泥熟料破碎，并和烘干的脫硫石膏一起送入水泥磨粉磨， 制得硅酸鹽水泥。
在上述生產硅酸鹽水泥的方法中，所述電石渣中氧化鈣含量大于60% (重量以干基計)，電石渣的粒度小于50um (〉 90%)。
在上述生產硅酸鹽水泥的方法中，所述脫堿反應的配料比(以干 基計重量比)為硅鈣渣電石渣=100: 6~32，液固比(重量比)為
2~4: 1。
在上述生產硅酸鹽水泥的方法中，所述硅鈣渣脫堿反應的溫度為
80 95°C，攪拌時間為l 2h 。
在上述生產硅酸鹽水泥的方法中，所述脫堿硅鈣渣中氧化鈉含量 小于0.5%(重量以干基計)，脫堿硅鈣渣的粒度為小于65 " m( 〉90%)。
在上述生產硅酸鹽水泥的方法中，脫堿硅鈣渣、電石渣和脫硫石 膏烘干所需的熱量由回轉窯窯尾的熱煙氣供給。
在上述生產硅酸鹽水泥的方法中，所述烘干后的脫堿硅f丐渣和電 石渣的配料比(重量比)為脫堿硅鈣渣電石渣=100: 4~60，直接烘
干的硅鈣渣和電石渣的配料比(重量比)為硅鈣渣電石渣100:
24 72。
在上述生產硅酸鹽水泥的方法中，所述生料的煅燒溫度為1260 1360°C。
與現有技術比較，本發明的優點在于 (1 )堿石灰燒結法產生的硅鈣渣經脫堿工序可以有效降低氧化 鈉的含量，滿足水泥生產原料對堿含量的要求。
(2) 硅鈣渣和電石渣的細度較細，可以滿足水泥生料要求而無 需破碎，減少粉磨工序，從而節約生產成本和能耗。
(3) 電石渣代替石灰石配料，由于電石渣中含有少量的鋁、硅、鐵等雜質，可以修正水泥生料配料。
(4) 硅鈣渣在粉煤灰提取氧化鋁焙燒過程中，已完成了硅酸二 鈣的生成等固相反應，而且電石渣中有效成分為氫氧化鈣，相比碳酸 鈣分解所需熱量較小，因此在水泥熟料的燒結過程中，可以縮短水泥 熟料的煅燒時間，大大降低能耗。
(5) 水泥原料烘干所需的熱量由回轉窯窯尾的熱煙氣供給，實 現了回轉窯余熱利用，提高了熱量利用率。
(6) 采用原料硅鈣渣、電石渣和脫硫石膏均為工業廢渣，既減 少了對環境的污染，又實現了廢物的資源化利用，獲得了高價值產品， 對發展我國循環經濟、緩解我國礦物資源短缺等具有戰略意義。
附圖為本發明的生產工藝流程圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細說明。
參看附圖，本發明的生產步驟為
1 )采用堿石灰燒結法從粉煤灰中提取氧化鋁產生的硅鈣渣濾餅
附水35%， Na203.81% (以干基計)，某化工廠電石渣附水41%， CaO 60.85% (以干基計)，按干基重量配料硅鈣渣電石渣=100: 8，加適 量水進行脫堿反應。反應溫度保持90'C，持續攪拌，反應lh后壓濾、 洗滌，對脫堿硅鈣渣濾餅用烘干機烘干，脫堿后硅鈣渣中Na20含量 降為0.44%。電石渣用烘干機烘干。
2)烘干后的脫堿硅鈣渣和電石渣進行配料，配料比為脫堿硅鈣渣電石渣=100: 24，生料硅率為3.0 ，鋁率為1.7，飽和系數為 0.78。生料進行混合并均化，均化后的生料取少量進行粒度測試，過 80目篩，篩余為7.6%，滿足生料粒度要求。
3) 將均化后的生料送入回轉窯內進行髙溫煅燒，煅燒溫度為1350 。C，冷卻后制得水泥熟料；
4) 水泥熟料破碎后，按3%重量比加入已烘干的電廠廢渣脫硫石 膏， 一起送入水泥磨粉磨，制得硅酸鹽水泥。物理性能指標如下抗 壓強度3d為20.8MPa、 28d為52.9MPa，抗折強度3d為4.1 MPa、 28d 為7.3 MPa。
權利要求
1、一種利用硅鈣渣和電石渣生產硅酸鹽水泥的方法，其步驟為①若硅鈣渣中堿含量高，將硅鈣渣加電石渣和水進行脫堿反應，并對反應后的脫堿硅鈣渣進行壓濾和烘干，若硅鈣渣中堿含量低將硅鈣渣直接烘干；分別將電石渣和脫硫石膏烘干；②對烘干后的脫堿硅鈣渣和電石渣進行配料并均化；③均化后的生料送入回轉窯內高溫煅燒，冷卻后獲得水泥熟料；④將水泥熟料破碎，并和烘干的脫硫石膏一起送入水泥磨粉磨，制得硅酸鹽水泥。
2、 按照權利要求1所述的利用硅鈣渣和電石渣生產硅酸鹽水泥的 方法，其特征在于，所述電石渣中氧化鈣含量大于60%(重量以干基 計)，電石渣的粒度小于50um (〉 90%)。
3、 按照權利要求1或2所述的利用硅鈣渣和電石渣生產硅酸鹽水 泥的方法，其特征在于，所述脫堿反應的配料比(以干基計重量比) 為硅鈣渣電石渣=100: 6~32，液固比(重量比)為2 4: 1。
4、 按照權利要求3所述的利用硅鈣渣和電石渣生產硅酸鹽水泥的 方法，其特征在于，所述硅鈣渣脫堿反應的溫度為80 95'C，攪拌時 間為l~2h 。
5、 按照權利要求4所述的利用硅鈣渣和電石渣生產硅酸鹽水泥的 方法，其特征在于，所述脫堿硅鈣渣中氧化鈉含量小于0.5% (重量 以干基計)，脫堿硅鈣渣的粒度為小于65um (〉 90%)。
6、 按照權利要求5所述的利用硅鈣渣和電石渣生產硅酸鹽水泥的 方法，其特征在于，脫堿硅鈣渣、電石渣和脫硫石膏烘干所需的熱量 由回轉窯窯尾的熱煙氣供給。
7、 按照權利要求6所述的利用硅鈣渣和電石渣生產硅酸鹽水泥的 方法，其特征在于，所述烘干后的脫堿硅鈣渣和電石渣的配料比(重 量比)為脫堿硅鈣渣電石渣=100: 4~60，直接烘干的硅鈣渣和電石 渣的配料比(重量比)為硅鈣渣電石渣=100: 24 72。
8、 按照權利要求7所述的利用硅鈣渣和電石渣生產硅酸鹽水泥的 方法，其特征在于，所述生料的煅燒溫度為1260 1360°C。
全文摘要
一種利用硅鈣渣和電石渣生產硅酸鹽水泥的方法，涉及建筑材料技術領域。本發明方法步驟為①若硅鈣渣中堿含量高，將硅鈣渣加電石渣和水進行脫堿反應，并對反應后的脫堿硅鈣渣進行壓濾和烘干，若硅鈣渣中堿含量低將硅鈣渣直接烘干；分別將電石渣和脫硫石膏烘干；②對烘干后的脫堿硅鈣渣和電石渣進行配料并均化；③均化后的生料送入回轉窯內高溫煅燒，冷卻后獲得水泥熟料；④將水泥熟料破碎，并和烘干的脫硫石膏一起送入水泥磨粉磨，制得硅酸鹽水泥。同現有技術相比，本發明方法工藝簡單、投資少、生產成本低、能耗低，制備出的硅酸鹽水泥性能穩定。
文檔編號C04B7/26GK101591150SQ20081011261
公開日2009年12月2日 申請日期2008年5月26日 優先權日2008年5月26日
發明者強 姚, 孫俊民, 張戰軍, 張曉云, 曹慧芳, 王彥武 申請人:同方環境股份有限公司