高钙粉煤灰制备硫铝酸盐水泥熟料的方法及其成品组份技术

高钙粉煤灰制备硫铝酸盐水泥熟料的方法及其成品组份，包括：以高钙固硫灰、脱硫灰、石灰石为原料经过研磨、造粒、煅烧冷却、研磨粉碎后得到硫铝酸盐水泥熟料；利用高钙粉煤灰制备硫铝酸盐水泥熟料的方法中，将废弃的高钙粉煤灰、脱硫灰二次利用，将原本废弃的材料转化为可利用的且建筑性能好的硫铝酸盐水泥熟料，解决废弃原料任意堆放导致的环境污染，符合环保要求，且本发明专利技术方法生产的水泥熟料凝结块，强度高、配置的混凝土抗渗性和抗裂性能好，可在较大范围内调整其膨胀性能。

Preparation of sulphoaluminate cement clinker from high calcium fly ash and its components

【技术实现步骤摘要】
高钙粉煤灰制备硫铝酸盐水泥熟料的方法及其成品组份
本专利技术涉及燃煤电厂炉内脱硫产生的高钙固硫灰资源化利用环保
，具体为高钙粉煤灰制备硫铝酸盐水泥熟料的方法绩成品组份。
技术介绍
高钙固硫灰是燃煤发电厂采用洁净燃烧技术，在燃烧高硫煤过程中加入脱硫剂(主要成分是石灰石)以键合SO2而产生的一种固体颗粒，其中的CaO与SO3含量都高于普通粉煤灰。随着电力工业的发展和对环保的要求，会有越来越多的高钙粉煤灰排出。由于高钙固硫粉煤灰与普通粉煤灰在本质上有明显差异，如果用适用于普通粉煤灰的标准来对照高钙粉煤灰，可能会带来2种不利的后果：(1)不考虑高钙粉煤灰中CaO存在的影响，把不符合GB1596-91的高钙固硫灰不受限制地用于水泥和混凝土，则可能会因为粉煤灰中的f-CaO含量过多，是建筑物或制品的安定性不合格，引发事故；(2)一部分含硫较高的粉煤灰因SO3含量超过3％的标准，可能得不到应用，造成资源浪费。因此，加强高钙粉煤灰利用的研究，更好的开发利用这一资源，并促进环境的保护是十分必要的。硫铝酸盐水泥是一种性能优良、附加值高的无机非金属材料，具有凝结快、强度高、微膨胀和低收缩等特性，配置的混凝土抗渗性和抗裂性能好。该系列水泥以其熟料的矿物组成不同于其他品种水泥，高强、高抗渗、高抗冻、耐腐蚀和低碱性等基本特性，并可在很大范围内调整其膨胀性能。由于普通硅酸盐水泥熟料中CaO含量为64％--67％，而硫铝酸盐水泥熟料中CaO含量为36％～43％，硫铝酸盐水泥所用CaO数量比普通硅酸盐水泥降低约40％，另外普通硅酸盐水泥烧成温度在1350℃～1450℃，而硫铝酸盐水泥烧成温度在1250℃～1350℃，因此硫铝酸盐水泥烧制过程的二氧化碳排放量比普通硅酸盐水泥低40％，而能量消耗明显小于普通硅酸盐水泥，属于生态水泥，因此硫铝酸盐水泥正在受到世界各国的广泛关注。烧制成的硫铝酸盐水泥熟料的主要元素组成为SiO2、Al2O3、CaO、SO3，另外还含少量的Fe2O3、TiO2、MgO等。铁铝酸盐水泥熟料的主要元素组成为SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3、SO3，另外还含少量的TiO2、MgO等。而高钙固硫灰的主要元素组成也是SiO2、Al2O3、CaO、SO3，所以从元素组成的角度，脱硫灰可以作为烧制硫铝酸盐水泥的原料之一。用脱硫灰渣作为烧制硫铝酸盐水泥原料，可充分利用脱硫灰中的硫、钙、铝等元素组分，代替硫铝酸盐水泥通常所需的矾土和石膏等原料，因材而用，变废为宝。煤灰中未燃烬的残留碳，在高温烧成过程中也可以得到充分利用。
技术实现思路
高钙粉煤灰制备硫铝酸盐水泥熟料的方法，具体步骤如下：原料配合：将高钙固硫灰、脱硫灰、石灰石以一定的比例混合并研磨均化，研磨均化：将混合后的原料放到研磨机中研磨均匀；其中，高钙固硫灰、脱硫灰、石灰石，其中高钙固硫灰的质量分数为40％～49％，石灰石的质量分数为40％～49％，脱硫灰的质量分数为9％～15％；造粒：研磨料以水为粘结剂，将粉料制备成粒径为球形颗粒；煅烧与冷却：将球形颗粒放入高温炉中，高温煅烧一段时间后，空冷至室温；研磨粉碎：将冷却至室温的烧结成品放在研磨机中破碎、粉磨得到硫铝酸盐水泥熟料。将高钙粉煤灰、脱硫灰等废弃物变废为宝进行二次回收利用，降低环境污染的基础上还可提高物料的二次利用附加值。优选的，所述高钙粉煤灰制备硫铝酸盐水泥熟料的方法，原料中的所需要的CaO配置不足量，SO3配置过量。一般我们都会先确定硫铝酸盐熟料的物相组成及各物相的比例，然后根据成品的物相组成计算应该投入的各原料含量，若CaO的配入量过多，超出形成熟料矿物所需的量，剩余的CaO，造成水泥熟料急凝、强度低；同时，在高钙条件下，C4A4S的水化速度会大大加快。因此CaO配入量不足是硫铝酸盐配料计算的第一个技术关键。硫铝酸盐水泥在煅烧过程中，SO3总会有挥发，如果SO3的加入量不足，将直接影响到A4A3S的形成，因此在配料计算的过程中，SO3的加入量一般会过量。这是硫铝酸盐配料的第二个关键技术。优选的，所述高钙粉煤灰制备硫铝酸盐水泥熟料的方法，原料中CaO的含量比理论含量减少wt0.2％～0，SO3的含量比理论值多wt7％～wt17％。(这里的理论值是指化学成分充分反应的情况下所需要的原料含量)优选的，所述高钙粉煤灰制备硫铝酸盐水泥熟料的方法，高钙固硫灰中硫酸钙含量为wt20％～wt30％，氧化钙与碳酸钙的总含量大于wt20％，氧化铝含量wt20％～wt25％，二氧化硅的含量为wt25％～wt30％，氧化铁的含量为wt4％～wt10％。不同燃烧情况的高钙粉煤灰的成分有一定的差别，只要其中的有效成分达到上述范围之内都是可以的，或者可根据上述规定的成分范围对收购的高钙粉煤灰进行成分调配。优选的，所述高钙粉煤灰制备硫铝酸盐水泥熟料的原料，脱硫灰中硫酸钙的含量为wt30％～wt40％，氧化钙与碳酸钙的总含量大于wt55％。优选的，所述高钙粉煤灰制备硫铝酸盐水泥熟料的原料及方法，煅烧温度为1200℃～1300℃。优选的，所述高钙粉煤灰制备硫铝酸盐水泥熟料的原料及方法，煅烧时间为30min～60min。高钙粉煤灰制备硫铝酸盐水泥熟料的产品组份，包括物相C4A3S(4CaO·3Al2O3·CaSO4)、C2S(2CaO·SiO2)、C4AF(4CaO·AI2O3·Fe2O3)，其中C4A3S含量为wt10％～wt35％，C2S含量wt50％～wt70％，C4AF含量wt10％～wt20％。如下具体实施方式将进一步说明本专利技术。具体实施方式具体实施案例1：高钙粉煤灰制备硫铝酸盐水泥熟料的方法，具体步骤如下：原料配合：将高钙固硫灰、脱硫灰、石灰石以一定的比例混合并研磨均化，研磨均化：将混合后的原料放到研磨机中研磨均匀；其中，高钙固硫灰、脱硫灰、石灰石，其中高钙固硫灰95份，石灰石的质量分数为95份，脱硫灰22份；造粒：研磨料以水为粘结剂，将粉料制备成粒径为15mm的球形颗粒；煅烧与冷却：将球形颗粒放入高温炉中，高温煅烧一段时间后，空冷至室温；研磨粉碎：将冷却至室温的烧结成品放在研磨机中破碎、粉磨得到硫铝酸盐水泥熟料。其中，高钙固硫灰中硫酸钙含量为wt25.4％，氧化钙的总含量为wt2.5％碳酸钙的总含量为wt18.6％，氧化铝含量wt23.7％，二氧化硅的含量为wt26.6％，氧化铁的含量为wt4.7％；脱硫灰中硫酸钙的含量为wt37.6％，氧化钙的含量为wt3.2％与碳酸钙的含量为wt53.2％。进一步的，煅烧温度为1230℃或1250℃，煅烧时间为30min～40min。高钙粉煤灰制备硫铝酸盐水泥熟料的产品组份，包括物相C4A3S(4CaO·3Al2O3·CaSO4)、C2S(2CaO·SiO2)、C4AF(4CaO·AI2O3·Fe2O3)，其中C4A3S含量为wt25.4％，C2S含量wt63.6％，C4AF含量wt11％，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.高钙粉煤灰制备硫铝酸盐水泥熟料的方法，包括：高钙粉煤灰制备硫铝酸盐水泥熟料的方法，具体步骤如下：/n原料配合：将高钙固硫灰、脱硫灰、石灰石以一定的比例混合并研磨均化，研磨均化：将混合后的原料放到研磨机中研磨均匀；其中，高钙固硫灰、脱硫灰、石灰石，其中高钙固硫灰的质量分数为40％～49％，石灰石的质量分数为40％～49％，脱硫灰的质量分数为9％～15％；/n造粒：研磨料以水为粘结剂，将粉料制备成粒径为球形颗粒；/n煅烧与冷却：将球形颗粒放入高温炉中，高温煅烧一段时间后，空冷至室温；/n研磨粉碎：将冷却至室温的烧结成品放在研磨机中破碎、粉磨得到硫铝酸盐水泥熟料。/n

【技术特征摘要】
1.高钙粉煤灰制备硫铝酸盐水泥熟料的方法，包括：高钙粉煤灰制备硫铝酸盐水泥熟料的方法，具体步骤如下：
原料配合：将高钙固硫灰、脱硫灰、石灰石以一定的比例混合并研磨均化，研磨均化：将混合后的原料放到研磨机中研磨均匀；其中，高钙固硫灰、脱硫灰、石灰石，其中高钙固硫灰的质量分数为40％～49％，石灰石的质量分数为40％～49％，脱硫灰的质量分数为9％～15％；
造粒：研磨料以水为粘结剂，将粉料制备成粒径为球形颗粒；
煅烧与冷却：将球形颗粒放入高温炉中，高温煅烧一段时间后，空冷至室温；
研磨粉碎：将冷却至室温的烧结成品放在研磨机中破碎、粉磨得到硫铝酸盐水泥熟料。


2.如权利要求1所述高钙粉煤灰制备硫铝酸盐水泥熟料的方法，其特征在于：原料中的所需要的CaO配置不足量，SO3配置过量。


3.如权利要求1所述高钙粉煤灰制备硫铝酸盐水泥熟料的方法，其特征在于：原料中CaO的含量比理论含量减少wt0.2％～0，SO3的含...

【专利技术属性】
技术研发人员：林钢，张林俊，冀运东，宋亚欧，钱平，赵平，
申请(专利权)人：中机国能电力工程有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31