[发明专利]硅酸盐熟料和水泥的制备方法及制备硅酸盐熟料的回转窑

说明书

技术领域

本发明涉及建材技术领域，尤其涉及一种硅酸盐熟料和水泥的制备方法及制备硅酸盐熟料的回转窑。

背景技术

目前，随着我国《粉煤灰综合利用管理办法》的修订及鼓励支持政策的实施，粉煤灰综合利用产业得到快速发展，粉煤灰提取氧化铝生产技术得到了大力推广。在利用粉煤灰提取氧化铝生产过程中，粉煤灰熟料经溶出氧化铝后产生的固体废弃物赤泥(硅钙渣)，其产量较大，每生产1吨氧化铝约产出8～10吨赤泥(硅钙渣)。该物质主要矿物组成为Y-硅酸二钙，可用作硅酸盐熟料煅烧用原料，代替部分石灰石及硅质、铝质原料。我国硅酸盐熟料生产以石灰石为主要原材料，占配料比例70％以上，随着建材产业的发展，资源紧张、成本增高的问题也将日益突出，积极寻找石灰石的替代品或部分替代品已成为趋势。

赤泥(硅钙渣)是在氧化铝熟料煅烧过程中由Y-硅酸二钙自粉化而成，其矿物组成与硅酸盐熟料相接近，除Y-硅酸二钙外，还有部分游离的氧化钙和少量的方解石、莫来石等矿物质，具有氧化钙含量高、碱含量低、活性好的特性，同时含有15％～20％的氧化硅成份及3％～6％的氧化铝成份。可替代硅酸盐熟料煅烧中的石灰石及部分硅质原料、铝质原料。如何有效合理的处理、开发和利用，实现变废为宝，具有现实意义，对推进我国粉煤灰综合利用的实施，起到积极的作用。

发明内容

针对上述技术问题，本发明设计开发了硅酸盐熟料和水泥的制备方法及制备硅酸盐熟料的回转窑，目的在于更好的利用工业固体废弃物赤泥(硅钙渣)，实现资源再利用，同时改善硅酸盐熟料煅烧的易烧性，降低硅酸盐熟料的能耗；提高回转窑的加热效率和硅酸盐水泥的抗压性能。

本发明提供的技术方案为：

一种硅酸盐熟料的制备方法，包括：

步骤一、将原料赤泥(硅钙渣)、石灰石、铁质原料、硅质原料和铝质原料以质量百分比分别为30％～83％、10％～75％、0～5％、0～10％和0～5％混合，经粉磨后制得生料；

步骤二、将上述生料输送至回转窑的预热器中预热，继而进入预分解炉进行初次分解，初次分解后的生料进入回转窑内煅烧，煅烧温度1200℃～1400℃，煅烧时间5～45min；

步骤三、煅烧结束冷却后形成硅酸盐熟料。

优选的是，所述的硅酸盐熟料的制备方法中，所述步骤一中，所述赤泥(硅钙渣)、石灰石、铁质原料、硅质原料和铝质原料以质量百分比分别为40％～65％、33％～50％、2～3％、3～5％和0～2％混合。

一种硅酸盐水泥的制备方法，包括：将硅酸盐熟料、赤泥(硅钙渣)、石膏和炉渣以质量百分比分别为45％～85％、0％～40％、2～10％和4～13％混合，经粉磨后制得硅酸盐水泥。

优选的是，所述的硅酸盐水泥的制备方法中，所述硅酸盐熟料、赤泥(硅钙渣)、石膏和炉渣的质量百分比分别为55％～75％、10％～30％、5％和10％。

一种制备硅酸盐熟料的回转窑，包括：

预热器，其包括n个旋风筒、n-1个风管、一个下料管、一个分解炉和一个窑尾烟室，各个旋风筒通过所述风管依次连接，最后一个旋风筒通过下料管与所述分解炉连通，所述分解炉连接所述窑尾烟室，原料赤泥、石灰石、铁质原料、硅质原料和铝质原料配制为生料，与进入分解炉的燃料混合、预热，生料被高速气流携带，悬浮于分解炉内，燃料随气流一面旋流向上运转，一面进行燃烧、分解，燃料的燃烧放热过程与生料的吸热分解过程同时在悬浮状态下迅速进行，生料在进入煅烧炉前完成物料初步分解；

煅烧炉，其与分解炉连通，初步分解后的物料在所述煅烧炉中进行高温煅烧，高温煅烧分两个阶段进行，第一阶段为在1200～1300℃煅烧5～15min，第二阶段为在1300～1400℃煅烧10～30min；

冷却机，煅烧后的物料在冷却机中冷却后得到硅酸盐熟料；

其中，所述旋风筒均呈倒置的圆锥形，且n个旋风筒自上而下锥角从80°依次减小至50°，相邻两个旋风筒的出料口与进料口密封连通，即位于下方的旋风筒的进料口上设置有一挡板，所述挡板上开设有进料口，所述进料口与位于上方的相邻旋风筒的出料口配合设置。

优选的是，所述的制备硅酸盐熟料的回转窑中，所述旋风筒内设置有向上运行的高温烟气换热管道，所述高温烟气换热管道设置为螺旋形，

其中，经过相邻两个旋风筒的出料口和进料口处的高温烟气换热管道设置为圆柱形。

优选的是，所述的制备硅酸盐熟料的回转窑中，n值设置在2～6之间。