用制糖滤泥干法生产的水泥制造技术

本发明专利技术属于用制糖滤泥代替部分石灰石生产水泥产品的改进，特别是用制糖滤泥干法生产的水泥，其原料配比的重量百分含量为：石灰石４３．３３－６５．２９，滤泥１１．５２－３５．４５，页岩１８．６１－２０．５２，铁粉２．６１－２．６７；其熟料率值为：石灰石饱和系数ＫＨ＝０．９０±０．０２，铝氧率ｐ＝０．９５±０．１，硅酸率ｎ＝２．０±０．１。本发明专利技术的水泥与用制糖滤泥湿法生产的水泥的生产工艺、原料配比和工艺配料率值都不相同，解决了制糖滤泥的废物利用，改善了环境，节省了能源。并且生产该水泥对水泥厂的厂址不需限定，也不需要专门配备输送滤泥的专用设备和工艺设施，节约设备投资，生产方便。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于用制糖滤泥代替部分石灰石生产水泥产品的改进，特别是用制糖滤泥干法生产的水泥。
技术介绍
制糖滤泥是甜菜制糖后剩余的废弃物，制糖厂每年排出大量的制糖滤泥，日积月累地排放，堆积如山，占用了大量的土地，并污染环境，成为社会一大公害。滤泥的开发利用，用滤泥代替部分石灰石生产水泥，不仅是废物利用，解决了废弃物的排放问题，改善了环境，而且节约了石灰石矿产资源，给国家节省大量资金。申请号89101918.9，名称为“一种用制糖滤泥湿法制水泥方法”的专利技术专利申请，是将制糖车间排出的滤泥用泵直接输送到水泥车间浓缩机中，经浓缩脱水后送到配料库中，再进行配料生产水泥。该生产方法要求水泥厂必须建在制糖厂附近，而且需要配备输送滤泥的输送设备和存储设施，设备投资较大，适合建设新的符合该方法特殊要求的生产线，不适合已建成生产线和干法生产线的生产，并且生产的水泥能源消耗高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用制糖滤泥干法生产的水泥，采用干法工艺代替落后的湿法工艺与上述专利技术专利申请的生产工艺、物料配比和工艺配料率值均不同。滤泥不需特殊处理，即可满足现有干法水泥生产线的要求，不仅解决了制糖滤泥的废物利用，改善环境，而且生产该水泥对水泥厂的厂址不需限定，也不需要专门配备输送滤泥的专用设备和工艺设施，节约设备投资，生产方便，消耗能源少。本专利技术的目的是这样实现的用制糖滤泥干法生产的水泥，其原料配比的重量百分含量为石灰石43.33-65.29，滤泥11.52-35.45，页岩18.61-20.52，铁粉2.61-2.67；其熟料率值为石灰石饱和系数KH＝0.90±0.02，铝氧率p＝0.95±0.1，硅酸率n＝2.0±0.1。滤泥是在制糖过程中，将石灰制成石灰乳放入粗糖浆中，再通入CO2气体，利用形成的CaCO3细微晶体产生的表面张力的吸附作用，吸附粗糖浆中的色素、有机和无机杂质等，并形成沉淀，最终经压滤与糖浆分离后，而排出的废弃物。其化学成分以CaO为主，其次含有少量的SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO及有机物等。其矿物组成以方解石(CaCO3)为主，并含有少量的粘土质矿物(2SiO2·Al2O3)。糖厂排出的滤泥含水量一般在27％左右，呈膏体状态，存放一段时间经风干后，水分在13％左右，呈粉状或块状。由于滤泥中的CaO含量在41％-45％，因此可以作为石灰质原料代替部分石灰石用于水泥生产。在干热地区(如新疆)，夏季利用干燥炎热的气候条件，人工摊晒自然干燥的水泥，其含水量一般小于13％，既可以作为干法生产水泥的原料。由于生产中生料不需要制成液体，因此干法成产的水泥要比湿法生产的水泥耗用的能源少。本专利技术生产的水泥对水泥厂的厂址不需限定，也不需要像湿法生产的水泥厂，设置专门输送滤泥的专用设备和设施。本专利技术的水泥与用制糖滤泥湿法生产的水泥的生产工艺、原料配比和工艺配料率值都不相同，解决了制糖滤泥的废物利用，改善了环境。附图说明图1为升温至1350℃时滤泥掺量对熟料中f-CaO影响的曲线图；图2为升温至1400℃时滤泥掺量对熟料中f-CaO影响的曲线图，图3为分别粉磨工艺流程图，图4为混合粉磨工艺流程图。具体实施例方式本专利技术的原料化学成分见表1。表1原料化学成分表(％) 本专利技术在生产过程中对滤泥采取以下措施控制生产 1.采用摊晒方法干燥滤泥，使滤泥水分降至13％以下。2.采取粉状、粒状物料层层堆放，铺晒均匀，取料时，按断面切取(横铺竖取)，保证入窑物料均匀，生料成分稳定。3.原料配料方案通过不同数量的滤泥代替石灰石掺量进行试验，筛选出原料配料方案。不同数量的滤泥代替石灰石掺量的原料配料表见表2。表2 原料配料表 4.试验方法按表2配比配制好试验用水泥生料，加水成球烘干后，放入已预先升温至800℃的高温电炉内，再升温至1350℃、1400℃，分别保温15分钟，取出急冷，以鉴定熟料游离石灰含量来衡量烧成质量的好坏，并考核滤泥配制生料的易烧性，对比试验结果见表3及图1、图2。表3 滤泥生料、熟料化学成分及率值表 图1是不同掺量滤泥在1350℃煅烧，熟料中游离氧化钙变化曲线图，由图1可看出游离氧化钙变化曲线可分为两部分第一部分滤泥替代量0～45％时，是缓慢下降的一段曲线。滤泥替代量为0％时，f-CaO含量4.31％；滤泥替代量在15～45％时，f-CaO含量均低于4.31％，最低的f-CaO含量3.40(滤泥替代石灰石20％)。第二部分为滤泥替代量45％以上，是一段先急后缓的上升曲线，f-CaO含量随滤泥替代石灰石量增大而升高，从以上情况来看，滤泥替代石灰石量15～45％，水泥生料易烧性得到改善。滤泥替代石灰石量50％以上，水泥生料易烧性降低。图2是不同掺量滤泥在1400℃煅烧，熟料中游离氧化钙变化曲线图。由图2可以看出，游离氧化钙变化曲线可大致分为两部分第一部分滤泥替代石灰石量15～45％时的熟料f-CaO含量均小于1.46％，而未掺滤泥的熟料f-CaO含量为1.50％，显然前者生料的易烧性比后者生料易烧性好。第二部分是滤泥替代石灰石量在45％以上，熟料f-CaO随滤泥替代量增大而增加明显，影响程度显著。说明滤泥替代石灰石量超过45％以上时，水泥生料易烧性明显降低。综上所述，滤泥替代石灰石量在15～45％范围内，生料的易烧性较好；滤泥替代石灰石量在45％以内，能明显改善生料的易烧性。因此，本专利技术滤泥代替石灰石掺量15～45％的原料配比(重量百分比含量)为石灰石43.33-65.29，滤泥11.52-35.45，页岩18.61-20.52，铁粉2.61-2.67。根据滤泥代替15～45％石灰石掺量的原料配比以及表3的数据，确定熟料率值方案选择“高饱和比、低硅酸率、低铝氧率”，即石灰石饱和系数KH＝0.90±0.02，铝氧率p＝0.95±0.1，硅酸率n＝2.0±0.15.掺滤泥生料粉磨工艺流程可选择分别粉磨和混合粉磨两种工艺。图3所示的分别粉磨工艺流程图和图4所示的混合粉磨工艺流程图。实验证明，这两种工艺流程都是可行的。二者比较，分别粉磨工艺流程较佳，不仅避免滤泥二次污染环境，并且降低能耗效果好，但投资较大，管理复杂。而混合粉磨工艺比较符合水泥行业的实际情况，对滤泥广泛推广应用有着十分重要的意义。权利要求1.用制糖滤泥干法生产的水泥，其原料配比(重量百分含量)为石灰石43.33-65.29，滤泥11.52-35.45，页岩18.61-20.52，铁粉2.61-2.67；其熟料率值为石灰石饱和系数KH＝0.90±0.02，铝氧率p＝0.95±0.1，硅酸率n＝2.0±0.1。2.根据权利要求1所述的用制糖滤泥干法生产的水泥，其特征是最佳原料配比(重量百分含量)为石灰石54.5，滤泥23.3，页岩19.6，铁粉2.7。全文摘要本专利技术属于用制糖滤泥代替部分石灰石生产水泥产品的改进,特别是用制糖滤泥干法生产的水泥,其原料配比的重量百分含量为:石灰石43.33－65.29,滤泥11.52－35.45,页岩18.61－20.52,铁粉2.61－2.67;其熟料率值为:石灰石饱和系数KH=0.90±0.02,铝氧率p=0.95±0.1,硅酸率n=2.0±0.1。本专利技术的水泥与用制糖滤泥湿法生产的水泥本文档来自技高网...

【技术保护点】
用制糖滤泥干法生产的水泥，其原料配比（重量百分含量）为：石灰石４３．３３－６５．２９，滤泥１１．５２－３５．４５，页岩１８．６１－２０．５２，铁粉２．６１－２．６７；其熟料率值为：石灰石饱和系数ＫＨ＝０．９０±０．０２，铝氧率ｐ＝０．９５±０．１，硅酸率ｎ＝２．０±０．１。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱凤玲，姜胜平，刘晓莉，许秀华，
申请(专利权)人：新疆建筑材料研究所，
类型：发明
国别省市：65[中国|新疆]