[发明专利]一种铝灰预处理的全固废制备硫铝酸盐水泥的方法及系统

说明书

本发明公开了一种铝灰预处理的全固废制备硫铝酸盐水泥的方法及系统，其方法为：将铝灰加热至不低于900℃进行热处理，将热处理后的铝灰与赤泥、脱硫石膏、电石渣进行均化混合，利用热处理产生的热气体对混合后的物料进行干燥，再将干燥后的物料进行生粉配比粉磨，将生粉配比粉磨后的物料进行煅烧，获得硫铝酸盐水泥熟料；所述铝灰包括二次铝灰或所述铝灰为二次铝灰。本发明能够使得回转窑尾部不易结圈、避免冷凝器堵塞，保证长时间运行，而且能够完全代替铝矾土。

技术领域

本发明涉及铝加工、建材技术及大宗工业固废的资源综合利用和环境保护治理领域，涉及一种铝灰预处理的全固废制备硫铝酸盐水泥的方法及系统。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

工业固废是工业生产过程中排入环境的各种废渣、粉尘及其他废物，可分为一般工业废物(如高炉渣、钢渣、赤泥、尾矿、粉煤灰、脱硫灰、电石渣、盐泥等)和工业有害固体废物。我国工业固废的年产量基本维持在30亿吨左右，而利用率基本维持在22％～25％，工业固废总产量的同比增长率从2012年后基本维持不变，工业固废利用量的同比增长率逐年攀升，虽然工业固废利用量的增长率逐年增加，但每年依旧有近20亿吨的工业固废未被处置，其中个别工业固废成分复杂，利用难度极大，总新增存量270亿吨。

铝灰是工业有害固体废物中的一种，主要产生在电解槽排出的铝液及铸造环节，其主要成分为Al、Al₂O₃、AlN和一定量的氟化物、氯化物组成，在有水或者潮湿环境下会产生氨气，影响堆存场处周边生态安全。在一次铝工业生产中，每生产1吨铝要产生30-50千克铝灰，在二次铝工业生产过程中，每加工一吨铝仍将产生30-40千克铝灰，同时在消费环节每年将产生20-25万吨铝渣，因此每年以铝生产、铝加工、铝消费等各环节产生的铝灰在300万吨以上，加上前期铝工业发展过程中堆存的铝灰，铝灰的总量至少在2000万吨以上。现有铝灰回收和利用方法中，二次铝灰中铝的回收、热处理方法基本都存在回收效率与高能耗之间的矛盾，而冷处理方法虽然能耗较低，但铝回收率也低，同时二次污染较大。

近年来，硫铝酸盐水泥成为国内外水泥行业研究发展的新方向，其水泥熟料具有生产所需要的热耗低、早期强度高、凝结时间短、极好的抗冻融性、碱度低等一系列优异性能，现被广泛的应用在抢修、抢建工程、冬季施工工程、抗腐蚀工程。现有技术中生产硫铝酸盐水泥所用的基本原材料是石灰石、铝矾土和石膏，石灰石作为钙质原料主要是提供硫铝酸盐水泥熟料形成过程中所需要的氧化钙成分，铝矾土作为铝制原料主要提供硫铝酸盐水泥熟料形成过程中所需要的氧化铝成分；石膏作为硫质原料主要提供硫铝酸盐水泥熟料形成过程中所需要的三氧化硫成分。据本发明的发明人了解，目前已有铝灰作为硫铝酸盐水泥制备过程中氧化铝原料的研究，然而，这些研究仅限于实验室研究及中试，并没有广泛应用在实际生成中。而在实际的生产中，确实有一些生产企业向原料中添加一定量铝灰替代铝矾土，降低原料成本。然而，经过本发明的发明人实际应用中发现，当采用铝灰代替部分铝矾土时，使得回转窑尾部更容易结圈、冷凝器堵塞，难以长时间运行，更无法将铝灰完全代替铝矾土。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明的目的是提供一种铝灰预处理的全固废制备硫铝酸盐水泥的方法及系统，能够使得回转窑尾部不易结圈、避免冷凝器堵塞，保证长时间运行，而且能够完全代替铝矾土。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一方面，一种利用铝灰制备硫铝酸盐水泥的方法，将铝灰加热至不低于900℃进行热处理，将热处理后的铝灰作为铝源制备硫铝酸盐水泥；所述铝灰包括二次铝灰或所述铝灰为二次铝灰。