專利名稱：一種利用赤泥和磷石膏生產硫鋁酸鹽水泥熟料的方法
技術領域：
本發明涉及ー種利用赤泥和磷石膏生產硫鋁酸鹽水泥熟料的方法，屬于水泥熟料制作技術領域。
背景技術：
赤泥(Red Mud)是用鋁土礦提煉氧化鋁過程中產生的廢棄物，因其為赤紅色泥漿狀而得名，是氧化鋁廠最大的污染源。目前，全世界毎年產生約6000萬噸赤泥，我國的赤泥排放量每年為400萬噸以上，且隨著新廠投產和老廠增產改造，赤泥總量有上升的趨勢。對于赤泥的處理，國內外氧化鋁廠大都將赤泥在堆場堆放，筑壩濕法堆存，靠自然沉降分離對溶液返回再用，易使大量廢堿液滲透到附近土地中，造成土壤堿化、沼澤化，污染地表地下水源。還有的將赤泥干燥脫水后干法堆存。曬干的赤泥形成的粉塵到處飛揚，破環生態環境，造成嚴重污染。這兩種方法均占用了大量的土地和耕地、耗費較多的堆場建設和維護費 用，使基礎建設投資增加，還使赤泥中的許多可利用成分不能得到合理的利用，造成了資源的二次浪費。赤泥的堆放不僅對企業造成資源浪費、經濟損失，而且對エ廠周圍的環境景觀造成嚴重污染。赤泥的開發利用一直是ー個世界性的難題，盡管前人在回收赤泥中的有用組分如鐵、ニ氧化鈦、鈧等，赤泥在水泥、微晶玻璃、陶瓷、硅鈣復合肥料、塑料填料、廢水處理等方面的綜合利用開展了許多研究工作，但得到真正實際應用的實例并不多。磷石膏是濕法磷酸生產過程中，磷礦石經硫酸分解、過濾制取磷酸所產生的固體廢棄物，呈粉末狀，其主要物相組成為ニ水石膏，含有少量石英。貴州省磷石膏排放量在800萬噸以上，歷年堆存量達3000多萬噸。目前研究的方向主要是利用磷石膏生產承重磚、制硫酸聯產水泥、硫鋁酸鹽水泥、混凝土膨脹劑、水泥緩凝劑、石膏砌塊等，而在現有的制硫酸聯產水泥、硫鋁酸鹽水泥、混凝土膨脹劑、水泥緩凝劑的生產中所使用的磷石膏量普遍都很少，并且其產品質量也不太理想。因此，現有的利用赤泥和磷石膏生產硫鋁酸鹽水泥熟料的方法還是不能滿足實際使用的需要。
發明內容
本發明目的在于提供ー種能有效地和較大量地利用赤泥、磷石膏等エ業固體廢棄物作為生產原料、并且產品質量較好的利用赤泥和磷石膏生產硫鋁酸鹽水泥熟料的方法，以克服現有技術的不足。本發明是這樣實現的本發明的ー種利用赤泥和磷石膏生產硫鋁酸鹽水泥熟料的方法是，以赤泥、磷石膏、鋁礬土、石灰石作為生產原料，將各原料分別進行烘干、粉磨處理后得180目以下的生料，按重量份計算，分別取各生料中的赤泥8 20份、磷石膏12 20份、鋁礬土 25 40份、石灰石35 50份，將各生料混合在一起放入回轉窯內，并在1250°C 1350°C的溫度下進行燒結30 50分鐘后迅速出窯，急冷后即可制得硫鋁酸鹽水泥熟料成品。上述所用的赤泥為燒結法赤泥或拜耳法赤泥，或為燒結法赤泥和拜耳法赤泥的赤泥混合物，在該赤泥混合物中按重量份計算，其配比為，燒結法赤泥20 60份、拜耳法赤泥30 50份。在采用回轉窯對生料進行煅燒時，在回轉窯的窯尾設置有脫硫裝置，以對生料中的赤泥進行脫堿。由于采用了上述技術方案，在該技術方案中，本發明根據赤泥中堿含量較高·，不能直接用作燒制硅酸鹽水泥的原料，而堿對硫鋁酸鹽水泥的影響相對較小特點，本發明將其作為原料；而磷石膏的主要物相完全可以滿足硫鋁酸鹽水泥對原料的要求，可以替代天然石膏，作為硫鋁酸鹽水泥原料。經試驗和使用證明，采用本發明所生產出的硫鋁酸鹽水泥熟料產品的各項指標完全能達到國家標準中的所有指標。因此，本發明與現有技術相比，本發明不僅具有能有效和較大量地利用赤泥、磷石膏等エ業固體廢棄物作為生產原料的優點，而且還具有產品質量好、生產エ藝簡單、制作成本較低等優點。并且，由于本發明能有效和較大量地利用赤泥、磷石膏等エ業固體廢棄物作為生產原料，所以，采用本發明對環境保護、資源綜合利用、經濟社會可持續發展等方面具有重要的意義。·
具體實施例方式下面結合實施例對本發明作進ー步的說明。實施例I :采用赤泥(燒結法赤泥)、磷石膏、鋁礬土、石灰石作為生產原料，將各原料分別進行烘干、粉磨處理后得180目以下的生料，按重量份計算，分別取各生料中的赤泥10份、磷石膏16. 5份、鋁礬土 33份、石灰石40. 5份，將各生料混合在一起放入回轉窯內，并在1250°C 1350°C的溫度下進行燒結15 50分鐘后迅速出窯，使被燒結的原料在空氣中急冷后，即可制得硫鋁酸鹽水泥熟料成品；其所用的赤泥為現有技術中的燒結法赤泥；為了達到更好的產品質量，在采用回轉窯對生料進行煅燒時，可在常規的回轉窯的窯尾，按傳統方式設置ー個常規的脫硫裝置，這樣能較好地對生料中的赤泥進行脫堿。實施例2 :采用赤泥(拜耳法赤泥)、磷石膏、鋁礬土、石灰石作為生產原料，將各原料分別進行烘干、粉磨處理后得180目以下的生料，按重量份計算，分別取各生料中的赤泥14. 22份、磷石膏18. 21份、鋁礬土 29. 15份、石灰石38. 42份，將各生料混合在一起放入回轉窯內，并在1250°C 1350°C的溫度下進行燒結30 50分鐘后迅速出窯，急冷后即可制得硫鋁酸鹽水泥熟料成品；其所用的赤泥為現有技術中的拜耳法赤泥；為了達到更好的產品質量，在采用回轉窯對生料進行煅燒時，可在常規的回轉窯的窯尾，按傳統方式設置ー個常規的脫硫裝置，這樣能較好地對生料中的赤泥進行脫堿。實施例3 :采用赤泥(燒結法赤泥和拜耳法赤泥混合的赤泥混合物)、磷石膏、鋁礬土、石灰石作為生產原料，將各原料分別進行烘干、粉磨處理后得180目以下的生料，按重量份計算，分別取各生料中的赤泥14份、磷石膏15份、鋁礬土 35份、石灰石42份，將各生料混合在一起放入回轉窯內，并在1250°C 1350°C的溫度下進行燒結15 50分鐘后迅速出窯，使被燒結的原料在空氣中急冷后，即可制得硫鋁酸鹽水泥熟料成品；其所用的赤泥為現有技術中的燒結法赤泥和拜耳法赤泥混合后的赤泥混合物，在該赤泥混合物中按重量份計算，其配比為燒結法赤泥20 60份、拜耳法赤泥30 50份，在本實施例中，也可采用等量的燒結法赤泥或拜耳法赤泥替代赤泥混合物；為了達到更好的產品質量，在采用回轉窯對生料進行煅燒時，可在常規的回轉窯的窯尾，按傳統方式設置ー個常規的脫硫裝置，這樣能較好地對生料中的赤泥進行脫堿。在上述3個實施例中均未在回轉窯的窯尾設置脫硫裝置。上述3個實施例所生產的產品的質量，經檢測其物理性能如下“相應熟料物理性能對比表”所示
權利要求
1.一種利用赤泥和磷石膏生產硫鋁酸鹽水泥熟料的方法，其特征在于以赤泥、磷石膏、鋁礬土、石灰石作為生產原料，將各原料分別進行烘干、粉磨處理后得180目以下的生料，按重量份計算，分別取各生料中的赤泥8 20份、磷石膏12 20份、鋁礬土 25 40份、石灰石35 50份，將各生料混合在一起放入回轉窯內，并在1250°C 1350°C的溫度下進行燒結30 50分鐘后迅速出窯，急冷后即可制得硫鋁酸鹽水泥熟料成品。
2.根據權利要求I所述利用赤泥和磷石膏生產硫鋁酸鹽水泥熟料的方法，其特征在于所用的赤泥為燒結法赤泥或拜耳法赤泥，或為燒結法赤泥和拜耳法赤泥的赤泥混合物，在該赤泥混合物中按重量份計算，其配比為，燒結法赤泥20 60份、拜耳法赤泥30 50份。
3.根據權利要求I所述的利用赤泥和磷石膏生產硫鋁酸鹽水泥熟料的方法，其特征在于在采用回轉窯對生料進行煅燒時，在回轉窯的窯尾設置有脫硫裝置，以對生料中的赤泥進行脫堿。
全文摘要
本發明公開了一種利用赤泥和磷石膏生產硫鋁酸鹽水泥熟料的方法，本發明以赤泥、磷石膏、鋁礬土、石灰石作為生產原料，將各原料分別進行烘干、粉磨處理后得180目以下的生料，按重量份計算，分別取各生料中的赤泥8～20份、磷石膏12～20份、鋁礬土25～40份、石灰石35～50份，將各生料混合在一起放入回轉窯內，并在1250℃～1350℃的溫度下進行燒結30～50分鐘后迅速出窯，使被燒結的原料在空氣中急冷后，即可制得硫鋁酸鹽水泥熟料成品。本發明不僅具有能有效和較大量地利用赤泥、磷石膏等工業固體廢棄物作為生產原料的優點，而且還具有產品質量好、生產工藝簡單、制作成本較低等優點。
文檔編號C04B7/43GK102849969SQ20121017445
公開日2013年1月2日 申請日期2012年5月31日 優先權日2012年5月31日
發明者萬軍, 湯忠剛, 王勇, 彭能華, 賈韶輝, 張保如, 邵力 申請人:貴州省建筑材料科學研究設計院