[发明专利]一种采用电解锰渣作为水泥矿化剂生产水泥的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用电解锰渣作为水泥矿化剂生产水泥的方法，属于水泥生产中废渣利用和节能技术领域。

背景技术

电解锰渣是用硫酸溶液处理碳酸锰矿粉、电解生产金属锰时所排放的工业废渣；其外观为黑色细小颗粒，含水率为30～40％，沉淀后为板结块状；其矿物成分主要为二水石膏、石英、水化硅酸二钙等。目前我国的电解锰的年产能力已超过100万吨，废渣年排放量超过600万吨，由于电解锰渣的排放量大，且含有一定量的有害元素，会对环境造成污染，故对其加以综合利用，是促进我国循环经济的大势所趋。

现有技术中的电解锰渣的化学成份如表1所示：

表1电解锰渣的化学成份

根据国标GB/T203-2008《用于水泥中的粒化高炉矿渣》的规定，参照矿渣质量系数来计算锰渣质量系数如下：

(1)锰渣的质量系数K＝(CaO+MgO+Al₂O₃)/(SiO₂+MnO+TiO₂)

＝16.88/35.86

＝0.48＜1.2(不合格)

(2)锰渣的碱性系数M₀＝(CaO+MgO)/(SiO₂+Al₂O₃)

＝11.5/36

＝0.32＜1为酸性渣

从上可见，由于电解锰渣的活性很差，故而电解锰渣的综合利用对广大科技工作者来说都是一个难题。

电解锰渣的主要成份为硫酸钙，因而现有技术中大多利用电解锰渣来代替石膏作水泥缓凝剂用，也有利用电解锰渣提炼锰、利用电解锰渣生产肥料或代替粘土直接生产水泥等报道(如中国专利文献申请号为200610050961.9、发明名称为“利用电解锰渣生产水泥的方法”所公开的技术方案)，但这些利用电解锰渣的方法均是用于替代水泥生产原料中的粘土，即用于作为水泥生产原料的配料，而不能将电解锰渣作水泥矿化剂来使用，即现有技术不能将电解锰渣作为水泥矿化剂来使用，不能降低传统水泥生产工艺中的水泥生产煅烧温度和提高水泥中的C₃S含量，因此现有的使用电解锰渣来生产水泥的技术还是不够理想。

发明内容

本发明的目的是：提供一种既能降低水泥生产煅烧温度、又能提高水泥C₃S含量的采用电解锰渣作水泥矿化剂生产水泥的方法，以达到节能和利废的目的。

本发明是这样实现的：本发明的一种采用电解锰渣作水泥矿化剂生产水泥的方法，包括采用现有的水泥生料生产水泥，在将水泥生料作为原料生产水泥时，先将电解锰渣作为水泥矿化剂加入到水泥生料中与水泥生料混合，然后再将混合有电解锰渣和水泥生料的混合料作为原料按照传统工艺进行水泥生产。

在将电解锰渣作为水泥矿化剂加入到水泥生料中与水泥生 料混合时，其电解锰渣与水泥生料的重量份配比为：在每100份的水泥生料中混合有2～10份的电解锰渣。

将混合有电解锰渣和水泥生料的混合料作为原料进行水泥生产时，按传统水泥生产工艺进行生产，但对混合料的煅烧温度为1220℃～1300℃。

由于采用了上述技术方案，本发明将通过实验所得到的适量的电解锰渣量作为水泥矿化剂加入到水泥生料中进行水泥生产时能有效地降低传统生产工艺的煅烧温度和提高产品的C₃S含量。下面是采用本发明与传统工艺的试验比较结果。

在进行试验时，按照水泥物料平衡配料，其所采用的现有水泥生料的化学成份如下：

表2

相应白生料的KH、n、p值如下：

根据白生料化学成份，我们计算水泥各率值如下：

(1)石灰饱和系数：

KH＝(CaO_总-f-CaO-1.65Al₂O₃-0.3Fe₂O₃-0.7SO₃)/2.85SiO₂

＝(43.93-1.65×2.83-0.35×1.85)2.85×13.02

＝1.041

(2)硅率n＝SiO₂/(Al₂O₃+Fe₂O₃)

＝13.02/(2.83+1.85)

＝278