一种复合生料熔解促进剂及其应用制造技术

本发明专利技术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。熟料水化活性的综合效果。

【技术实现步骤摘要】
一种复合生料熔解促进剂及其应用


[0001]本专利技术属于水泥熟料煅烧
，具体涉及一种复合生料熔解促进剂及其应用。

技术介绍

[0002]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％
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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。
[0003]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
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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。
[0004]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。/>[0005]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。

技术实现思路

[0006]针对上述问题，本专利技术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。本专利技术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。
[0007]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
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40％、分散剂0
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2％、消泡剂0
‑
5％、含氟废水优选组分10
‑
100％、副产活性剂0
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20％、水0
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60％。
[0008]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
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5％、硫酸盐1
‑
2％、铝盐0.5
‑
2％，其余为水；
[0009]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；
[0010]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；
[0011]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；
[0012]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；
[0013]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。
[0014]所述中和法制备复合熔解促进材料，具体步骤如下：
[0015]取适量含氟废液，加等质量水对其1：1稀释，加入适量氢氧化钠溶液对含氟废液进行中和，氢氧化钠与含氟废液的质量比为50：7，调节pH为6.0
‑
8.0，置于搅拌器搅拌20min；使其充分反应，反应后的混合溶液静置老化12h后，过滤，过滤后的沉淀副产物经洗涤、烘干，即可得副产活性剂；滤液为复合熔解促进材料。
[0016]所述分段式沉淀
‑
混凝联用法制备复合熔解促进材料，具体步骤如下：
[0017](1)含氟废水初选组分：CaO、CaCl2和PAC、PAM按照质量比依次混合、分离，具体步骤是取适量含氟废液，均匀慢速的加入碱性调节剂，调节废液pH至6.5
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8.5，静置120min，废液中生成大量沉淀，得到混合液A；将混合液A过滤，生成固体1和混合液B；随后向混合液B中加入CaCl2，钙氟比为1.2左右，进一步对含氟废液进行二次沉淀，搅拌均匀，待溶液呈浑浊后，加入混凝剂PAC：PAM，质量比250：1，继续搅拌，溶液中出现固体小颗粒后停止搅拌，静置60min，制得混合液C；将混合液C进行固液分离，制得固体2和混合液D。收集固体1和固体2，经洗涤、过滤、洗涤、烘干，即得含氟废水初选组分。
[0018]所述碱性调节剂为碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钙、氧化钙、氢氧化钾的一种或几种。
[0019](2)含氟废水优选组分：将少量聚乙烯醇与适量尿素与去离子水混合，在室温条件下搅拌至溶解，将初选组分加入溶液中，加热至40℃，以150r/min搅拌120min，再加热至85℃，并持续搅拌180min，随后对样品进行过滤、烘干，即得含氟废水优选组分。
[0020]所述悬浮法制备复合熔解促进材料，具体步骤如下：
[0021](1)制备分散剂：聚丙烯酸钠、六偏磷酸钠、十二烷基硫酸钠和聚乙二醇400按照质量比4:5:7:8混合，具体步骤是先将液体溶剂通过搅拌器搅拌均匀，然后将固体料分批次加入溶液中，待固体均匀分散在液体时，即得分散剂；
[0022](2)制备消泡剂：聚醚改性硅油、三烷基三聚氰胺和月桂酸按照质量比3:3:4混合，具体步骤是通过搅拌器将各液体溶剂依次分批加入搅拌器，各搅拌5
‑
10min，全部加料完毕后继续搅拌10min使其充分搅拌均匀，即得消泡剂；
[0023](3)制备增稠剂：羟丙基纤维素、羟甲基纤维素按照质量比6：1混合，具体步骤是通过搅拌器将各粉体料依次分批加入搅拌器，各搅拌5
‑
10min，全部加料完毕后继续搅拌20min使其充分搅拌均匀，即得增稠剂；
[0024](3)将沉淀
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混凝联用法制备复合熔解促进材料制备的优选组分、及上述步骤(1)
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(3)制备所得的组分和水依次按照重量百分比22％、2％、4％、2％、70％混合，具体步骤是将步骤(1)中制备所得的分散剂与水以重量百分比2％：70％的比例混合，搅拌5min使其分散均匀，得到分散液A；将步骤(2)中制备所得的消泡剂以重量百分比3％加入分散液A，搅拌5
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10min，使其混合均匀得到分散液B；将沉淀
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混凝联用法制备复合熔解促进材料制备的优选
组分和增稠剂以重量百分比22％和2％在搅拌器上搅拌10min使其充分混匀，均匀慢速地加入到分散液本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合生料熔解促进剂，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：活性添加剂5
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40％、分散剂0
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2％、消泡剂0
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5％、含氟废水优选组分10
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100％、副产活性剂0
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20％、水0
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60％；所述含氟废水优选组分的组成如下(按质量份数计)：氟化物5
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15％、氟硅酸盐2
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5％、硫酸盐1
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2％、铝盐0.5
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2％，其余为水。2.根据权利要求1所述的一种复合生料熔解促进剂，其特征在于，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、聚乙二醇200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
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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。3.根据权利要求2所述的一种复合生料熔解促进剂，其特征在于，所述含氟废水优选组分采用中和法获得，具体包括如下步骤：取适量含氟废液，加等质量水对其1：1稀释，加入适量氢氧化钠溶液对含氟废液进行中和，氢氧化钠与含氟废液的质量比为50：7，调节pH为6.0
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8.0，置于搅拌器搅拌30min；使其充分反应，反应后的混合溶液静置老化12h后，过滤，过滤后的沉淀副产物经烘干处理，即可得副产活性剂；滤液为复合熔解促进材料。4.根据权利要求2所述的一种复合生料熔解促进剂，其特征在于，所述含氟废水优选组分采用分段式沉淀
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混凝联用法获得，具体包括如下步骤：(1)制备含氟废水初选组分：CaO、CaCl2和PAC、PAM按照质量比依次混合、分离，具体步骤是取适量含氟废液，均匀慢速的加入碱性调节剂氧化钙，调节废液pH至6.5
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8.5，静置120min，废液中生成大量沉淀，得到混合液A；将混合液A过滤，生成固体1和混合液B；随后向混合液B中加入CaCl2，钙氟比为1.2左右，进一步对含氟废液进行二次沉淀，搅拌均匀，待溶液呈浑浊后，加入混凝剂PAC：PAM，质量比250：1，继续搅拌，溶液中出现固体小颗粒后停止搅拌，静置60min，制得混合液C；将混合液C进行固液分离，制得固体2和混合液D；收集固体1和固体2，经洗涤、过滤、烘干，即得含氟废水初选组分；所述碱性调节剂为碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钙、氧化钙、氢氧化钾的一种或几种。(2)制备含氟废水优选组分：将少量聚乙烯醇与适量尿素与去离子水混合，在室温条件下搅拌至溶解，将含氟废水初选组分加入溶液中，加热至40℃，以150r/min搅拌120min，再加热至85℃，并持续搅拌180min，随后对样品进行老化、过滤、洗涤、烘干，即得含氟废水优选组分。5.根据权利要求4所述的一种复合生料熔解促进剂，其特征在于，所述含氟废水优选组分采用悬浮法获得，具体包括如下步骤：(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈名秀，陶钱忠，吕晓，陈祥菊，胡文博，冯文刚，程泽洲，褚梦杰，
申请(专利权)人：安徽海鑫矿化材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：