[发明专利]一种利用锰铁渣制备水泥的方法

说明书

技术领域

本发明涉及水泥生产领域，具体涉及一种利用锰铁渣制备水泥的方法。

背景技术

近年来，大多数水泥厂利用工业废渣主要是以混合材的形式掺入到水泥中，而利用工业废渣代替部分水泥生产原料的却很少，主要是由于废渣污染工作环境、配料复杂、现场控制困难、生料成分波动较大、熟料质量较差等原因；而有些厂家在利用废渣时急功近利，为了降低生产成本使用的废渣种类多达三四种，以为这样就可以降低成本；但实际生产中确出现不少问题，导致生产难以控制、熟料质量差等，最后放弃废渣的利用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用锰铁渣制备水泥的方法，该方法能够改善生料的易烧性，加快熟料矿物的形成，提高熟料产量；同时，做到废渣的有效利用，降低水泥生产成本。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案实现：

一种利用锰铁渣制备水泥的方法，包括以下步骤：

(a)原料破碎：对主要组成为石灰石、锰铁渣、页岩、砂岩、铁矿石的原料进行破碎，分别得到石灰石颗粒、锰铁渣颗粒、页岩颗粒、砂岩颗粒、铁矿石颗粒，原料中，石灰石的质量百分比为60％～80％、锰铁渣的质量百分比为10％～20％、其余为页岩、砂岩、铁矿石；

(b)原料预均化：将步骤(a)得到的各种颗粒进行分层堆放；

(c)生料制备：采用切取方式对步骤(b)中堆放的原料颗粒进行取料，对原料颗粒进行粉磨，得到生料；

(d)生料均化：采用空气搅拌的方式对步骤(c)得到的生料进行充分混合；

(e)预热分解：通过预热器，对生料进行预热，并使生料完成部分分解反应；

(f)熟料烧成：完成预热和分解之后的生料进入到回转窑中，进行熟料的烧成；

(g)熟料粉磨：对烧成后的熟料进行降温冷却，然后将熟料粉磨至所需的粒度，完成水泥生产。

进一步地，作为优选方案，所述步骤(b)的具体过程为：通过堆料机将破碎后的原料按平铺、上下重叠的方式进行堆放，不同的原料位于不同的层，且每一层的厚度均匀，相邻两层的厚度相等。

进一步地，作为优选方案，所述步骤(c)中切取方式的具体操作为：沿着原料平铺的方向依次切取料层，每次切取时，从上往下垂直切取所有的料层，直至取完。

发明人通过大量的研究和实践发现，通过采用上述方式的原料均化以及切取方式取料，能够减少原料的质量波动，有利于生产出质量更高的熟料，并能够稳定烧成系统的生产；另外还能提高对黏湿物料的适应性，为稳定生产和提高设备运转率创造条件。

进一步地，作为优选方案，所述步骤(c)中粉磨的具体过程为：

(c1)原料颗粒通过锁风喂料装置经下料溜子落到磨盘中央，在离心力的作用下，被甩向磨盘边缘并受到磨辊的辗压粉磨，粉碎后的原料颗粒从磨盘的边缘溢出，被来自喷嘴高速向上的热气流带起烘干；

(c2)根据气流速度的不同，部分原料颗粒被气流带到选粉机内，粗粉经分离后返回到磨盘上，重新粉磨；细粉则随气流出磨，在收尘装置中收集下来，即为生料；

(c3)没有被气流带起的原料颗粒溢出磨盘后，被外循环的斗式提升机喂入选粉机，粗颗粒落回磨盘，再次挤压粉磨。

进一步地，作为优选方案，所述步骤(e)的具体过程为：

(e1)将均化后的生料喂入预热器中，生料在预热器中高速上升气流的冲击作用下，向上运动并被分散开；

(e2)气流带动生料进入旋风筒中，被迫在旋风筒筒体与内筒之间的环状空间内做旋转流动，并且一边旋转一边向下运动，由筒体到锥体，一直可以延伸到锥体的端部，然后转而向上旋转上升，由排气管排出；

(e3)经过预热后的生料进入到分解炉中，并在分解炉中完成碳酸盐分解反应。

进一步地，作为优选方案，所述步骤(f)的具体过程为：

(f1)在回转窑中，碳酸盐进一步地迅速分解并发生一系列的固相反应，生成水泥熟料中的铝酸三钙、铁铝酸四钙、硅酸二钙；

(f2)随着物料温度升高至1300℃时，铝酸三钙、铁铝酸四钙、硅酸二钙变成液相，溶解于液相中的硅酸二钙和氧化钙进行反应生成大量硅酸三钙。

进一步地，作为优选方案，所述步骤(a)中的锰铁渣由以下步骤得到：

(a1)取高炉冶炼锰铁合金过程中产生的锰铁废渣，然后将其与煤矸石按质量比6：4进行破碎，并均匀混合，得到混合物，锰铁废渣和煤矸石的粒度小于或等于2mm；