一种利用赤泥制硅酸盐水泥的工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种利用赤泥制硅酸盐水泥的工艺。赤泥送入提碱提氧化铝单元，得到碳酸钠、氧化铝以及低钠低铝赤泥，然后将低钠低铝赤泥送入烘干造粒单元，进行烘干、造粒之后，将低钠低铝赤泥送入还原单元，通过还原气进行还原，将低钠低铝赤泥中的三氧化二铁还原成四氧化三铁，之后，将低钠低铝赤泥送入磨粉单元磨细，然后，再将磨细的低钠低铝赤泥送往磁选单元，除去低钠低铝赤泥中的四氧化三铁，得到低钠低铝低铁赤泥，再将低钠低铝低铁赤泥与石灰石在混匀之后送入熟料单元烧熟，得到硅酸盐水泥熟料。在本发明专利技术中，充分利用赤泥，得到纯碱、氧化铝、四氧化三铁、低钠低铝低铁赤泥，并利用低钠低铝低铁赤泥与石灰石制备硅酸盐水泥，有利于节能减排。

【技术实现步骤摘要】
一种利用赤泥制硅酸盐水泥的工艺
本专利技术属于赤泥利用
，具体涉及一种利用赤泥制硅酸盐水泥的工艺。
技术介绍
现有技术多使用拜耳法生产氧化铝，其主要是使用碱性溶液将铝土矿中的固相氧化铝水合物溶出为铝酸钠，然后对处理铝酸钠得到氢氧化铝，再将氢氧化铝焙烧得到氧化铝。铝土矿经过碱性溶液溶出固相氧化铝水合物后，剩余的泥土、铁、钛以及二氧化硅等杂质形成了赤泥。赤泥附液的主要成分为铝酸钠，可以写成NaAlO2或是Na2O•Al2O3，赤泥中还含有结合形式的钠，比如硅酸钠，写作Na2SiO3也可以写成Na2O•SiO2。在现有技术中，赤泥在建筑材料方面的利用往往较为困难，一方面是因为赤泥中含有较多的碱，即表现为Na2O的含量较高，较高的碱含量使得用赤泥做的建筑材料在遇到水、二氧化碳时，容易变质，进而使得建筑材料的耐久度、可靠度下降，造成很大的安全隐患，另一方面，缺少工业级的装置，充分挖掘赤泥的可利用的组分，提升赤泥的利用价值，降低赤泥的利用成本。在建筑材料方面，硅酸盐水泥占有重要地位，硅酸盐水泥熟料主要由氧化钙（CaO）、二氧化硅（SiO2）、氧化铝（Al2O3）和氧化铁（Fe2O3）组成。氧化铁是熟料中重要的化学成分之一，可以与氧化钙、氧化铝反应生成铁铝酸四钙，但是，当水泥中的氧化铁含量太高时，会增加4CaO•Al2O3•Fe2O3的含量，并降低3CaO•Al2O3的含量，而3CaO•Al2O3的含量太大会导致水泥强度的下降，因此，要生产高质量的硅酸盐水泥，还需要严格控制硅酸盐水泥中的铁含量。>
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中提出的问题，达到“以较低成本利用赤泥制备高经济价值、高可靠性的硅酸盐水泥”的目的，本专利技术给出了一种利用赤泥制硅酸盐水泥的工艺。一种利用赤泥制硅酸盐水泥的工艺：赤泥送入提碱提氧化铝单元，得到碳酸钠、氧化铝以及低钠低铝赤泥，然后将低钠低铝赤泥送入烘干造粒单元，进行烘干、造粒之后，将低钠低铝赤泥送入还原单元，还原单元的实质上就是一个还原炉，在还原炉内通过还原气进行还原，将低钠低铝赤泥中的三氧化二铁还原成四氧化三铁，之后，将低钠低铝赤泥送入磨粉单元磨细，然后，再将磨细的低钠低铝赤泥送往磁选单元，除去低钠低铝赤泥中的四氧化三铁，得到低钠低铝低铁赤泥，而假如低钠低铝赤泥没有经过还原气还原，那么，由于三氧化二铁不具备磁性，磁选单元就难以将赤泥中的铁除去，而不将赤泥中的铁除去，就会导致硅酸盐水泥中3CaO•Al2O3的含量过高，使得硅酸盐水泥强度下降，再将低钠低铝低铁赤泥与石灰石在混匀之后磨细，送入熟料单元烧熟，过程中，石灰石被烧成石灰，得到硅酸盐水泥熟料；烧熟单元为火焰加热，产生高温烟气作为热源进入废热锅炉，而废热锅炉的冷物流进口通有工艺水，工艺水与高温烟气换热，转换为蒸汽供烘干造粒单元使用。进一步地，所述的提碱提氧化铝单元中包括混合稀释单元，首先，在混合稀释单元内，将赤泥稀释得到稀赤泥，再将稀赤泥进行水洗，得到含有铝酸钠的洗液以及稀赤泥，将水洗之后的稀赤泥进行碳化，与反应成分为二氧化碳的气体反应，将稀赤泥内难溶的硅酸钠反应生成溶于液相的碳酸钠，将反应后的稀赤泥再进行水洗，得到含有碳酸钠的洗液以及低钠低铝赤泥；另外，收集含有铝酸钠的洗液以及含有碳酸钠的洗液，得到混合洗液，将混合洗液中的一部分送往混合稀释单元，用于稀释赤泥，另一部分进行蒸发浓缩，将进行了蒸发浓缩的混合洗液再进行碳化，与反应成分为二氧化碳的气体反应，将混合洗液中的铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀、碳酸钠，随后通过过滤，将氢氧化铝沉淀与碳酸钠溶液分离，随后将氢氧化铝沉淀干燥、焙烧，反应生成氧化铝，将碳酸钠溶液进行蒸发干燥，得到干燥的碳酸钠。进一步地，在将赤泥稀释得到稀赤泥之后，将稀赤泥进行m级水洗，此处的m>3，收集每一级水洗的洗水，并送往上一级，作为洗涤稀赤泥的洗水，最终，从m级水洗中的第1级处，收集洗涤过稀赤泥的洗水，作为含有铝酸钠的洗液；在将反应后的稀赤泥进行水洗时，采用n级水洗，此处的n满足m+n>6，在进行n级水洗时，收集每一级水洗的洗水，并送往上一级，作为洗涤赤泥的洗水，最终，从n级水洗的第1级处，收集洗涤过稀赤泥的洗水，送往m级水洗的第m级，作为第m级洗涤稀赤泥的洗水，在将混合洗液进行碳化之前的蒸发浓缩过程、将碳酸钠溶液进行蒸发干燥的过程中，使用蒸汽作为热源，并收集蒸汽在换热过程中产生的冷凝水，作为第n级水洗的洗水补充进n级水洗，最终，在m级水洗的第1级，收集洗涤过稀赤泥的洗水，得到含有铝酸钠的洗液以及含有碳酸钠的洗液的混合洗液。进一步地，还设有二次提铝单元；在赤泥送入提碱提氧化铝单元之前，首先进入二次提铝单元，使用浓氢氧化钠将赤泥内的氧化铝溶出。进一步地，使用的浓氢氧化钠的浓度为30%-40%。进一步地，在还原单元中，完成还原时，使用的还原气为氢气或一氧化碳。进一步地，在还原单元中，使用还原气进行还原时，还向还原气内混入氮气，制造还原时的惰性气氛。进一步地，在还原单元中还原时，保持还原温度在600℃以上。进一步地，在磨粉单元中，将低钠低铝赤泥通过球磨机磨细至200目。进一步地，还包括预磁选单元；从还原单元送出的低钠低铝赤泥首先送入预磁选单元，经过预磁选进行除铁，使四氧化三铁颗粒得到富集，得到的低钠低铝低铁赤泥与石灰石在混匀之后磨细，送入熟料单元烧熟，得到硅酸盐水泥熟料，而将预磁选得到的四氧化三铁颗粒送入磨粉单元磨细，之后再送入磁选单元磁选，得到高品位的四氧化三铁。相较于现有技术，本专利技术具有如下有益效果：（1）在本专利技术中，通过各种工艺将本是作为废物堆放的赤泥内的组分充分利用，得到纯碱、氧化铝、四氧化三铁、低钠低铝低铁赤泥，并利用低钠低铝低铁赤泥与石灰石制备高经济价值的硅酸盐水泥，使得其成本低、而产物的经济价值较高；（2）通过利用堆放的废赤泥，节能减排；（3）在工艺中，通过先将还原后的低钠低铝赤泥进行预磁选，将大部分的除了铁以外的成分除去，使四氧化三铁颗粒得到富集，再进行磨粉，之后再进行磁选得到高品位的磁铁与低钠低铝低铁赤泥，这使得磨粉的时候减少了很多负荷，有利于提升磨粉效率，也有利于节能减排。附图说明图1：实施例一的工艺过程简图。图2：提碱提氧化铝单元的工艺过程简图。图3：实施例二的工艺过程简图。图中：1.提碱提氧化铝单元、1.1.混合稀释单元、2.烘干造粒单元、3.还原单元、4.磨粉单元、5.磁选单元、6.熟料单元、7.二次提铝单元、8.预磁选单元。具体实施方式下面结合说明书附图说明本专利技术的具体实施方式，公开实施方式的目的在于对本专利技术进行说明解释，而非是对本专利技术的限制，一切在本专利技术的基础上进行简单替换、组合和发展得到的技术方案，都应落入本专利技术保护范围。实施例一如图1、图2所示，一种利用赤泥制硅酸盐水泥的工艺，赤泥送入提碱提氧化铝单元1，得到碳酸钠、氧化铝以及低钠低铝赤泥，然后将低钠低铝赤泥送入烘干造粒单元2，进行烘干、造粒之后，将低钠低铝赤泥送入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用赤泥制硅酸盐水泥的工艺，其特征在于：赤泥送入提碱提氧化铝单元（1），得到碳酸钠、氧化铝以及低钠低铝赤泥，然后将低钠低铝赤泥送入烘干造粒单元（2），进行烘干、造粒之后，将低钠低铝赤泥送入还原单元（3），通过还原气进行还原，将低钠低铝赤泥中的三氧化二铁还原成四氧化三铁，之后，将低钠低铝赤泥送入磨粉单元（4）磨细，然后，再将磨细的低钠低铝赤泥送往磁选单元（5），除去低钠低铝赤泥中的四氧化三铁，得到低钠低铝低铁赤泥，再将低钠低铝低铁赤泥与石灰石在混匀之后磨细，送入熟料单元（6）烧熟，得到硅酸盐水泥熟料；烧熟单元（6）为火焰加热，产生高温烟气作为热源进入废热锅炉，而废热锅炉的冷物流进口通有工艺水，工艺水与高温烟气换热，转换为蒸汽供烘干造粒单元（2）使用。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用赤泥制硅酸盐水泥的工艺，其特征在于：赤泥送入提碱提氧化铝单元（1），得到碳酸钠、氧化铝以及低钠低铝赤泥，然后将低钠低铝赤泥送入烘干造粒单元（2），进行烘干、造粒之后，将低钠低铝赤泥送入还原单元（3），通过还原气进行还原，将低钠低铝赤泥中的三氧化二铁还原成四氧化三铁，之后，将低钠低铝赤泥送入磨粉单元（4）磨细，然后，再将磨细的低钠低铝赤泥送往磁选单元（5），除去低钠低铝赤泥中的四氧化三铁，得到低钠低铝低铁赤泥，再将低钠低铝低铁赤泥与石灰石在混匀之后磨细，送入熟料单元（6）烧熟，得到硅酸盐水泥熟料；烧熟单元（6）为火焰加热，产生高温烟气作为热源进入废热锅炉，而废热锅炉的冷物流进口通有工艺水，工艺水与高温烟气换热，转换为蒸汽供烘干造粒单元（2）使用。


2.如权利要求1所述的一种利用赤泥制硅酸盐水泥的工艺，其特征在于：所述的提碱提氧化铝单元（1）中包括混合稀释单元（1.1），首先，在混合稀释单元（1.1）内，将赤泥稀释得到稀赤泥，再将稀赤泥进行水洗，得到含有铝酸钠的洗液以及稀赤泥，将水洗之后的稀赤泥进行碳化，与反应成分为二氧化碳的气体反应，将稀赤泥内难溶的硅酸钠反应生成溶于液相的碳酸钠，将反应后的稀赤泥再进行水洗，然后再过滤，得到含有碳酸钠的洗液以及低钠低铝赤泥；另外，收集含有铝酸钠的洗液以及含有碳酸钠的洗液，得到混合洗液，将混合洗液中的一部分送往混合稀释单元（1.1），用于稀释赤泥，另一部分进行蒸发浓缩，将进行了蒸发浓缩的混合洗液再进行碳化，与反应成分为二氧化碳的气体反应，将混合洗液中的铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀、碳酸钠，随后通过过滤，将氢氧化铝沉淀与碳酸钠溶液分离，随后将氢氧化铝沉淀干燥、焙烧，反应生成氧化铝，将碳酸钠溶液进行蒸发、干燥，得到干燥的碳酸钠。


3.如权利要求2所述的一种利用赤泥制硅酸盐水泥的工艺，其特征在于：在将赤泥稀释得到稀赤泥之后，将稀赤泥进行m级水洗，此处的m>3，收集每一级水洗的洗水，并送往上一级，作为洗涤稀赤泥的洗水，最终，从m级水洗中的第1级处，收集洗涤过稀赤泥的洗水，作为含有铝酸钠的洗液；在将反应后的稀赤泥进行水洗时，采用...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶予敏，
申请(专利权)人：陶予敏，
类型：发明
国别省市：河南;41