[发明专利]利用钛石膏和电石渣制高钙硫铝酸盐或高硫熟料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钛石膏的利废方法，尤其是涉及一种以工业废渣钛石膏和电石渣制造用途广泛的高钙硫铝酸盐熟料或高硫熟料的方法。

背景技术

钛石膏为硫酸法制钛白粉的工业废渣，含大量可溶性锌、铅、镉等重金属离子，含水率高，粘性大，干燥困难，外观黄土色，干燥时呈泥块状。目前，我国钛石膏年排放量已近二千万吨，仅山沟堆存量已逾亿吨。由于含大量可溶性重金属离子且呈黄土色，国内外生产实践及科研、文献的记载中，仅局限于将其改性处理做水泥缓凝剂或建筑石膏粉制品。但其经各类方法改性处理后用作水泥缓凝剂，一则导致水泥强度下降，易产生干缩裂缝，二则影响水泥颜色；做建筑石膏粉及石膏制品，其干燥及炒制成本高，质量亦不稳定，而堆存填埋处理不只是场地难找，其防渗处理亦很困难。当前，钛石膏污泥被大量地排入河流、洼地、涵洞，已造成严重环境污染。随着钛白粉的大规模产出，钛石膏污染防治问题日渐突出。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种投资小、成本低，工艺简单，环保节能的利用钛石膏和电石渣制高钙硫铝酸盐或高硫熟料的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，一种利用钛石膏和电石渣制高钙硫铝酸盐或高硫熟料的方法，包括以下步骤：

（1）配料：生产高钙硫铝酸盐熟料各原料重量百分比为：钛石膏10－50%、电石渣20－70%、校正原料10－40%，各物料百分比之和为100％；生产高硫熟料各原料重量百分比为钛石膏25－70%、电石渣20－50%、校正原料5－30%，各物料百分比之和为100％；

所述钛石膏为沥干或压滤后含水20－60wt％的湿态工业废渣钛石膏；

所述电石渣指化工厂电石制取乙炔后的废渣，干法乙炔工艺电石渣直接配料，湿法乙炔工艺的电石渣经沥干或压滤后配料，电石渣不足时，可用石灰石部分或全部替代；

所述校正原料为粉状的硅、铝、铁、镁、氟质校正原料；

其中校正原料所加的物料中，补充硅、铝、铁元素，达到熟料矿物组成成分含量的要求；补充镁、氟质校正原料，以原料总重量为基准，镁含量以MgO计，重量百分比为0.5－8.5%，氟含量以CaF₂计，重量百分比为0.1－2.5%；

所述校正原料，通常为易得的高铝煤渣或煤粉、高铝粘土、白云石、萤石、矾土、赤泥及其它工业废渣；校正原料若为块状、粒状，则宜粉磨制成干粉后再参与配料均质；若校正原料为粉煤灰、烟筒灰类微细颗粒，则不论干湿态，均可直接参与配料均质；

（2）均质：采用干湿物料辗混方法均质；当采用回转窑煅烧时，燃煤按现有技术制粉使用；当采用立式窑煅烧时，燃煤与校正原料一起制成干粉后配料均质；当采用隧道窑或轮窑煅烧时，燃煤可部分或全部与校正原料一起制成干粉后配料均质；燃煤用量按公知配热计算方式计算，一般占原料量的3%－20%；没有混合均质的燃煤按现有技术方式使用；

（3）煅烧：煅烧选用回转窑、立式窑、隧道窑或轮窑；当选用回转窑时，均质后的物料直接送入回转窑煅烧，或先送入窑系统的烘干破碎机烘干破碎，然后再送入回转窑煅烧；当选用立式窑时，均质后的物料经成型为球状或棒状送入窑内煅烧；当选用隧道窑或轮窑时，均质的物料经成型为砖状或条块状送入窑内煅烧；送入窑内煅烧的物料，在900℃－1350℃、非还原气氛下煅烧生成高硫熟料，或在1100℃－1350℃、非还原气氛下煅烧生成高钙硫铝酸盐熟料；煅烧时间随选用窑炉不同而不同，选用回转窑、立式窑、隧道窑时，煅烧时间一般为20分钟－120分钟，选用轮窑时，煅烧时间为1－24小时。

所得高钙硫铝酸盐熟料或高硫熟料可用于生产水泥、膨胀剂、砌筑砂浆、加气砼等建筑材料。

本发明以沥干或压滤后湿态的工业废渣钛石膏和电石渣为主要原料，辅以粉状的硅、铝、铁、镁、氟质校正原料配料，是为了解决钛石膏和电石渣因所用钛矿石和电石原料差异产生的硅、铝、铁、镁化学成分变化，补充调整所需的硅、铝、铁质含量，并为解决烧成温度问题和生成矿物的稳定性问题，补充所需的镁和氟元素含量。根据化学成分分析和设计的矿物成分要求按水泥行业公知的计算公式计算各组份比例进行配料。

采用干湿物料辗混方法均质，是为了节省下烘干及粉磨能耗，减轻环境污染，经自然沥干或压滤后含水20－60％的湿态的钛石膏或电石渣不经过烘干及粉磨工序，与粉磨成干粉态的辅助校正原料或粉状的校正原料采用辗压混合设备直接辗压混合均匀。