[发明专利]一种利用广西铅锌尾矿渣制备水泥熟料的方法及其应用

说明书

本发明属于铅锌尾矿综合利用领域，具体涉及一种利用广西铅锌尾矿渣制备水泥熟料的方法。具体实施方法为：S1.配制水泥生料，在水泥生料中加入铅锌尾矿渣，得带尾矿渣的水泥生料，带尾矿渣的水泥生料中，铅锌尾矿渣的重量百分比为1~3%；S2.带尾矿渣的水泥生料中加入重量百分比为9~12%的水，压成片状，得片状的水泥生料；S3.将片状的水泥生料烘干，煅烧温度设置为1350‑1450℃；S4.将煅烧后的水泥生料冷却至室温，粉碎、研磨，得到水泥熟料。本发明利用广西铅锌尾矿渣制备的水泥熟料，混合得到的生料易烧性较好，利于固相反应和水泥熟料的生成，且制备所得的熟料中含有丰富的硅酸三钙，制备得到的水泥熟料安全环保，其产品性能满足相应的国家标准。

技术领域

本发明属于铅锌尾矿综合利用领域，具体涉及到利用广西铅锌尾矿渣制备水泥熟料的方法及其应用。

背景技术

广西是国内有色金属主要产区之一，然而伴随着矿产资源的大量开采，不可避免的产生了大量有色冶金废渣、尾矿、废石等固体废弃物。但长期以来，广西对尾矿和有色冶金废渣的处理处置重视不够，大多处于低水平简单堆存状态，给土壤及地下水的环境安全带来极大的隐患，严重威胁到广大人民群众的身体健康和周边的生态环境。通过近期调研发现，广西区内以铅锌等为代表的典型尾矿和冶炼废渣堆存数量巨大，潜在环境风险高。这些典型尾矿和冶炼废渣主要是铅锌矿石通过一定的分离提纯后的工业废弃物，硫、碱等有害成分较高，且这些残渣由于可回收利用的组分含量少，处理处置经济效益低。

水泥窑协同处置铅锌尾矿是将铅锌尾矿作为生产原料进行水泥熟料的生产。在水泥生产过程的高温环境下，铅锌尾矿中的重金属通过固相反应及液相烧结等一系列复杂的物理化学变化，实现铅锌尾矿中的重金属分解、降解、消除、惰性化、稳定化，从而实现铅锌尾矿的资源化利用。相关文献显示，铅锌尾矿与水泥生产所用的原料相接近，且尾矿中所含的铅、锌、铜等元素对水泥熟料的煅烧具有矿化作用或促熔作用，在生产中可以提高水泥熟料的易烧性与最终产品的强度，所以，铅锌尾矿的物理化学性质和水泥熟料制备过程化学变化原理相互结合，使二者具有天然互补性，这些特点决定了铅锌尾矿能替代水泥工业中的硅质和铁质原料，降低了水泥工业对自然资源的损耗，如果将铅锌尾矿渣应用于水泥工业中，那么既可以消除铅锌尾矿存放对土地资源和地下水的潜在威胁，也可以提高铅锌尾矿的回收利用率和经济效益，从而达到铅锌尾矿的无害化、减量化、资源化处理处置的目的。

发明内容

本发明提供了一种利用广西铅锌尾矿渣制备水泥熟料的方法，能利用铅锌尾矿渣作为水泥熟料生产的前掺硅质原料，且最终产品能满足水泥熟料的要求，实现资源的合理化利用。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种利用广西铅锌尾矿渣制备水泥熟料的方法，包括以下步骤：

S1.配制水泥生料，其中，水泥生料的率值为：KH＝0.92±0.02，SM＝2.40±0.10，IM＝1.70±0.10；在水泥生料中加入铅锌尾矿渣，得带尾矿渣的水泥生料，带尾矿渣的水泥生料中，铅锌尾矿渣的重量百分比为1～3％，将带尾矿渣的水泥生料混合均匀；

S2.带尾矿渣的水泥生料中加入其重量9～12％的水，压成片状，得片状的水泥生料；

S3.将片状的水泥生料烘干，煅烧，煅烧的温度为T₂，T₂为1350℃～1450℃，达到煅烧温度后保温50～70min；

S4.将煅烧后的水泥生料冷却至室温，粉碎、研磨，得到水泥熟料。

优选的，所述水泥生料由以下重量份的原料组成：高硅粘土7～7.5wt％，低硅粘土10～12.5wt％，铜渣1.45～1.50wt％，余量为石灰石。其中，高硅粘土和低硅粘土是由粘土中里面SiO₂的含量，高硅粘土一般SiO₂的含量在80wt％以上，优选在85％以上；低硅黏土在40-50wt％左右。