[发明专利]一种复合生料熔解促进剂及其应用

说明书

本发明公开了一种复合生料熔解促进剂及其应用，涉及水泥熟料煅烧技术领域，所述熔解促进剂含有含氟废水优选组分、活性添加剂、分散剂、消泡剂、副产活性剂及水，本公开提供的复合生料熔解促进剂能够实现含氟废水在水泥生产中的回收利用，且该含氟废水可生产多种状态的复合生料熔解促进剂，满足多种添加方式需求，使用方便，具有良好的促进碳酸盐分解，降低碳酸钙分解温度，改善熟料的易烧性，提高水泥熟料水化活性的综合效果。

技术领域

本发明属于水泥熟料煅烧技术领域，具体涉及一种复合生料熔解促进剂及其应用。

背景技术

控制水泥行业的碳排是我国实现“双碳”目标的重点工作。据统计，典型水泥企业电力消耗占综合能源消耗量5.90％，原煤消耗占综合能源消耗量3.61％，燃料油消耗占综合能源消耗量0.49％。而对于燃煤在水泥能耗中，熟料能耗约占70％-80％。因此降低熟料生产能耗是水泥企业节能、降耗的重中之重。

水泥熟料的生产主要包括两部分，一部分为碳酸盐的分解，另一部分为水泥熟料的烧成。其中碳酸盐分解为强吸热反应，碳酸盐分解时，需要吸取大量的热量，所需热量约占悬浮预热窑或预分解窑生产总消耗的1/2。这就导致分解炉需要较高的燃煤供给，所需煤耗占比60-70％的烧成的过程中，液相的形成、固液反应等过程也需要消耗大量的能量。因此促进碳酸钙的分解、改善煅烧过程中液相的生成条件及性质是促进熟料烧成、降低能耗的重要途径。

目前用于水泥煅烧改善的方式多为添加传统矿化剂，如常用的萤石、石膏矿化剂及各种金属尾矿矿化剂等。但传统矿化材料主要应用于立窑生产水泥中，在当前普遍采用的回转新型干法水泥生产中鲜有使用。且传统矿化材料掺量较大，计量不准确。其他的大部分用于水泥制备的添加剂多存在着只单纯添加大量无机盐、无限制添加NaCl的现象，造成水泥中氯离子超标，锈蚀混凝土建筑中的钢筋，严重影响混凝土的耐久性，给建筑物造成安全隐患并减少使用寿命。

含氟工业废水中含有的氟离子具有活性强的特性，同时，废水中还常含有有机污染物或无机盐类污染物，净化困难，若处理不当则容易造成污染和氟资源浪费。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种复合生料熔解促进剂及其应用，该促进剂可有效促进碳酸盐分解，降低碳酸钙分解温度，改善液相生成条件，促进水泥熟料的烧成。本发明提供的多种应用方法工艺简单，适用于多种添加方式，有效改善了传统无机纳米材料掺量大、计量不准、掺加不均匀的问题。

一种复合生料煅烧熔解促进剂，包括以下重量百分比的原料制备而成：活性添加剂5-40％、分散剂0-2％、消泡剂0-5％、含氟废水优选组分10-100％、副产活性剂0-20％、水0-60％。

所述含氟废水的组成如下(按质量份数计)：氟化物5-15％、氟硅酸盐2-5％、硫酸盐1-2％、铝盐0.5-2％，其余为水；

所述活性添加剂为硫代硫酸钠、亚硫酸钠、磷酸二氢铵、碳酸氢钠、二氧化钛、硫酸锌、柠檬酸螯合锌、硼酸钠、乙酸锰中的一种或几种；

所述分散剂为聚丙烯酸钠、六偏磷酸钠、十二烷基硫酸钠和聚乙二醇400中的一种或几种；

所述消泡剂为聚醚改性硅油、三烷基三聚氰胺和月桂酸中的一种或几种；

所述含氟废水优选组分为通过中和法、分段式沉淀-混凝联用法、悬浮法的一种或几种方法联合制得的复合熔解促进材料，该复合熔解促进材料包括氟化钙、氟化钠、氟硅酸钠、硅酸钙、氯化钙、氧化钙、二氧化硅的一种或几种；

所述副产活性剂为中合法制备含氟废水优选组分产出的沉淀副产物。

所述中和法制备复合熔解促进材料，具体步骤如下：