【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
1、水泥和水泥制品是现代生活的必需品，基本上构建了整个人类基础设施。最常见的水泥类型是普通波特兰水泥，其用于产生混凝土、砂浆、灰泥、非特种水泥浆和许多其它产品。尽管水泥对我们来说是必需的，但由于水泥产生，我们需要定期处理许多缺点。波特兰水泥有毒；原材料的开采、制造和运输需要消耗大量能源。另外，波特兰水泥的产生还释放大量的温室气体，其中波特兰水泥产生构成世界二氧化碳排放量的8％。此外，据国际能源署(iea)预计，到2050年，水泥产量将增长12-23％。
2、因此，水泥产生领域需要创造一种新的、有用的并且更环保的水泥产生方法。
3、以引用的方式并入
4、本说明书中提及的所有出版物、专利和专利申请均以引用的方式并入本文中，就如每个单独的出版物、专利或专利申请被具体地和单独地指出以引用的方式并入本文的程度一样。
技术实现思路
【技术保护点】
1.一种产生熟料的方法，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括分离所述贫钙固体部分与所述富钙液体部分。
3.如权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述富钙液体部分包含镁、铁和/或铝的一种或多种非钙盐，并且处理所述富钙液体部分包括处理所述液体以沉淀一种或多种不溶性镁、铁和/或铝化合物。
4.如权利要求3所述的方法，其中处理所述富钙液体部分包括使所述部分与碱接触。
5.如权利要求4所述的方法，其中处理所述富钙液体部分包括使所述部分经历热水解以沉淀含铝和/或铁的不溶性化合物，去除所述含铝和/或铁的不溶性化合物，接着使剩余的富钙液体部分与所述碱接触。
6.如前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括对所述富钙液体部分进行脱水以产生所述包含氯化钙的固体。
7.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中对所述包含氯化钙的固体进行脱氯包括在蒸汽和二氧化硅存在下加热所述固体以产生所述包含钙的脱氯固体。
8.如权利要求7所述的方法，其中钙和二氧化硅以2.45与3.25Ca:Si之间的摩尔比存在
9.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中处理所述包含钙的脱氯固体以产生熟料包括用助熔剂加热所述固体。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述助熔剂包含铝和铁氧化物。
11.如前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括加工所述熟料以产生水泥。
12.一种制备包含能够与二氧化碳反应并隔绝二氧化碳的一种或多种镁化合物的固体材料的方法，所述方法包括：
13.如权利要求12所述的方法，所述方法还包括从所述液体中分离所述能够与二氧化碳反应并隔绝二氧化碳的一种或多种镁化合物。
14.如权利要求13所述的方法，所述方法还包括冲洗并干燥所述能够与二氧化碳反应并隔绝二氧化碳的一种或多种镁化合物。
15.如权利要求12至14中任一项所述的方法，其中所述能够与二氧化碳反应并隔绝二氧化碳的一种或多种镁化合物包含镁氧化物、氢氧化物、羟基氧化物、硅酸盐、硅酸盐水合物、络合物或其组合。
16.如权利要求12至15中任一项所述的方法，所述方法还包括使所述能够与二氧化碳反应并隔绝二氧化碳的一种或多种镁化合物与二氧化碳接触，以将所述二氧化碳隔绝为碳酸镁或碳酸氢镁。
17.如权利要求16所述的方法，其中所述接触包括将所述能够与二氧化碳反应并隔绝二氧化碳的一种或多种镁化合物暴露于包含二氧化碳的烟气，例如在产生所述能够与二氧化碳反应并隔绝二氧化碳的一种或多种镁化合物的过程期间产生的烟气，以产生碳酸镁。
18.如权利要求16所述的方法，其中所述接触包括将所述能够与二氧化碳反应并隔绝二氧化碳的一种或多种镁化合物暴露于包含二氧化碳的空气，以产生碳酸镁。
19.如权利要求16所述的方法，其中所述接触包括将所述能够与二氧化碳反应并隔绝二氧化碳的一种或多种镁化合物放置于例如海洋的水体中，以与所述水体内的二氧化碳反应产生碳酸氢镁。
20.一种获得碳信用的方法，所述方法包括：
21.如权利要求20所述的方法，其中避免的CO2的值通过以下方式确定：通过包括煅烧石灰石的过程产生相同量的水泥，并与通过权利要求1-18、27-72或139-161中任一项所述的过程产生的CO2的量进行比较。
22.如权利要求20或21所述的方法，其中通过用Mg化合物隔绝CO2并定量由给定量的Mg化合物隔绝的CO2的量来确定所述隔绝的CO2的值。
23.如权利要求22所述的方法，其中所述隔绝的CO2的至少一部分是大气CO2。
24.一种组合物，所述组合物包含至少50、60、70、80、90或95％w/w氯化钙，例如至少90％，在优选实施方案中至少95％氯化钙；和至少50、60、65、70、75、80、85、90或95％二氧化硅，例如至少60％，优选至少75％，更优选至少80％w/w。
25.如权利要求24所述的组合物，所述组合物包含少于10、8、7、6、5、4、3、2、1、0.5或0.1％Cl w/w，在优选的实施方案中少于5％，在更优选的实施方案中少于1％。
26.如权利要求24或25所述的组合物，所述组合物包含少于20、15、10、8、7、6、5、4、3、2、1、0.5或0.1％CaO w/w，在优选的实施方案中少于5％，在更优选的实施方案中少于0.5％。
27.一种对包含氯化钙的固体进行脱氯的方法，所述方法包括：
28.如权利要求27所述的方法，其中所述温度为900-1250℃。<...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种产生熟料的方法，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括分离所述贫钙固体部分与所述富钙液体部分。
3.如权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述富钙液体部分包含镁、铁和/或铝的一种或多种非钙盐，并且处理所述富钙液体部分包括处理所述液体以沉淀一种或多种不溶性镁、铁和/或铝化合物。
4.如权利要求3所述的方法，其中处理所述富钙液体部分包括使所述部分与碱接触。
5.如权利要求4所述的方法，其中处理所述富钙液体部分包括使所述部分经历热水解以沉淀含铝和/或铁的不溶性化合物，去除所述含铝和/或铁的不溶性化合物，接着使剩余的富钙液体部分与所述碱接触。
6.如前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括对所述富钙液体部分进行脱水以产生所述包含氯化钙的固体。
7.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中对所述包含氯化钙的固体进行脱氯包括在蒸汽和二氧化硅存在下加热所述固体以产生所述包含钙的脱氯固体。
8.如权利要求7所述的方法，其中钙和二氧化硅以2.45与3.25ca:si之间的摩尔比存在。
9.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中处理所述包含钙的脱氯固体以产生熟料包括用助熔剂加热所述固体。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述助熔剂包含铝和铁氧化物。
11.如前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括加工所述熟料以产生水泥。
12.一种制备包含能够与二氧化碳反应并隔绝二氧化碳的一种或多种镁化合物的固体材料的方法，所述方法包括：
13.如权利要求12所述的方法，所述方法还包括从所述液体中分离所述能够与二氧化碳反应并隔绝二氧化碳的一种或多种镁化合物。
14.如权利要求13所述的方法，所述方法还包括冲洗并干燥所述能够与二氧化碳反应并隔绝二氧化碳的一种或多种镁化合物。
15.如权利要求12至14中任一项所述的方法，其中所述能够与二氧化碳反应并隔绝二氧化碳的一种或多种镁化合物包含镁氧化物、氢氧化物、羟基氧化物、硅酸盐、硅酸盐水合物、络合物或其组合。
16.如权利要求12至15中任一项所述的方法，所述方法还包括使所述能够与二氧化碳反应并隔绝二氧化碳的一种或多种镁化合物与二氧化碳接触，以将所述二氧化碳隔绝为碳酸镁或碳酸氢镁。
17.如权利要求16所述的方法，其中所述接触包括将所述能够与二氧化碳反应并隔绝二氧化碳的一种或多种镁化合物暴露于包含二氧化碳的烟气，例如在产生所述能够与二氧化碳反应并隔绝二氧化碳的一种或多种镁化合物的过程期间产生的烟气，以产生碳酸镁。
18.如权利要求16所述的方法，其中所述接触包括将所述能够与二氧化碳反应并隔绝二氧化碳的一种或多种镁化合物暴露于包含二氧化碳的空气，以产生碳酸镁。
19.如权利要求16所述的方法，其中所述接触包括将所述能够与二氧化碳反应并隔绝二氧化碳的一种或多种镁化合物放置于例如海洋的水体中，以与所述水体内的二氧化碳反应产生碳酸氢镁。
20.一种获得碳信用的方法，所述方法包括：
21.如权利要求20所述的方法，其中避免的co2的值通过以下方式确定：通过包括煅烧石灰石的过程产生相同量的水泥，并与通过权利要求1-18、27-72或139-161中任一项所述的过程产生的co2的量进行比较。
22.如权利要求20或21所述的方法，其中通过用mg化合物隔绝co2并定量由给定量的mg化合物隔绝的co2的量来确定所述隔绝的co2的值。
23.如权利要求22所述的方法，其中所述隔绝的co2的至少一部分是大气co2。
24.一种组合物，所述组合物包含至少50、60、70、80、90或95％w/w氯化钙，例如至少90％，在优选实施方案中至少95％氯化钙；和至少50、60、65、70、75、80、85、90或95％二氧化硅，例如至少60％，优选至少75％，更优选至少80％w/w。
25.如权利要求24所述的组合物，所述组合物包含少于10、8、7、6、5、4、3、2、1、0.5或0.1％cl w/w，在优选的实施方案中少于5％，在更优选的实施方案中少于1％。
26.如权利要求24或25所述的组合物，所述组合物包含少于20、15、10、8、7、6、5、4、3、2、1、0.5或0.1％cao w/w，在优选的实施方案中少于5％，在更优选的实施方案中少于0.5％。
27.一种对包含氯化钙的固体进行脱氯的方法，所述方法包括：
28.如权利要求27所述的方法，其中所述温度为900-1250℃。
29.如权利要求27所述的方法，其中所述温度为1000-1250℃。
30.如权利要求27所述的方法，其中所述温度为1100-1250℃。
31.如权利要求27至30中任一项所述的方法，其中当所述温度达到700-750℃时，以不超过60、50、40、30、10或5℃/分钟的速率继续加热，直至达到800-850℃的温度。
32.如权利要求27至31中任一项所述的方法，其中将所述包含氯化钙的固体与所述包含二氧化硅的固体合并，使得实现2.5至3.5之间的ca-si摩尔比。
33.如权利要求27至31中任一项所述的方法，其中所述包含氯化钙的固体以50-90wt％存在并且二氧化硅以10-40wt％存在。
34.如权利要求27至33中任一项所述的方法，其中所述包含氯化钙的固体包含至少80％、90％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或99％氯化钙，优选至少90％，更优选至少95％。
35.如权利要求27至34中任一项所述的方法，其中所述包含二氧化硅的固体包含至少50％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％或95％二氧化硅，优选至少60％，更优选至少75％，甚至更优选至少80％。
36.如权利要求35所述的方法，其中所述包含氯化钙的固体包含至少90％氯化钙并且所述包含二氧化硅的固体包含至少80％二氧化硅。
37.如权利要求27至36中任一项所述的方法，其中所述蒸汽以5-100vol％存在。
38.如权利要求27至37中任一项所述的方法，其中氯含量降低至少60％、70％、80％、90％、95％、96％、97％、98％或99％，优选至少90％，更优选至少95％，甚至更优选至少99％。
39.如权利要求27至38中任一项所述的方法，其中所述脱氯钙产品包含至少5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75或80wt％硅酸二钙，优选至少15％、更优选至少25％硅酸二钙，以及少于30、20、15、12、10、9、8、7、6、5、4、3、2或1wt％cao，优选少于10％，更优选少于5％cao。
40.如权利要求40所述的方法，其中所述脱氯钙产品包含至少15％硅酸二钙和少于10％cao。
41.一种由包含氯化钙的固体产生熟料的方法，所述方法包括：
42.如权利要求[0093]所述的方法，其中所述熟料包含硅酸二钙和硅酸三钙。
43.如权利要求[0093]或42所述的方法，其中所述熟料包含波特兰水泥熟料。
44.如权利要求[0093]至43中任一项所述的方法，其中所述包含氯化钙的组合物还包含二氧化硅。
45.如权利要求44所述的方法，其中所述包含氯化钙和二氧化硅的组合物中ca:si的摩尔比为1.0至5.0，优选2.0至4.0，更优选2.5至3.25。
46.如权利要求[0093]至45中任一项所述的方法，其中所述包含氯化钙的组合物包含至少80％、90％、92％、95％、96％、97％、98％或99％氯化钙，优选至少80％，更优选至少90％，甚至更优选至少95％。
47.如权利要求[0093]至46中任一项所述的方法，其中所述脱氯组合物包含少于30％、20％、10％、8％、5％、4％、3％、2％或1％cao，优选少于10％，更优选少于5％。
48.如权利要求[0093]至47中任一项所述的组合物，其中所述脱氯组合物包含按重量计不超过10％、8％、6％、5％、4％、3％、2％或1％的cl，优选不超过10％，更优选不超过5％，甚至更优选不超过1％。
49.如权利要求[0093]至48中任一项所述的方法，其中所述脱氯组合物包含至少2％、5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％或40％硅酸二钙，优选至少15％，更优选至少25％。
50.如权利要求[0093]至49中任一项所述的方法，其中使所述包含氯化钙的组合物脱氯包括加热所述组合物。
51.如权利要求50所述的方法，所述方法还包括当所述包含氯化钙的组合物达到300℃或更高的温度时引入蒸汽。
52.如权利要求51所述的方法，其中在蒸汽存在下加热所述包含氯化钙的组合物包括加热至至少750℃和/或不超过1250℃的温度。
53.如权利要求52所述的方法，其中在700-750℃与800-1000°之间，所述加热的速率不超过100、80、50、40、30、25、20、15、10、5或1°/min或更慢。
54.如权利要求[0093]至53中任一项所述的方法，其中在所述脱氯过程中产生hcl。
55.如权利要求[0093]至54中任一项所述的方法，其中所述助熔剂包含铁和/或铝化合物。
56.如权利要求55所述的方法，其中所述铝化合物包含al2o3和/或所述铁化合物包含fe2o3。
57.如权利要求55或权利要求56所述的方法，其中所述铁化合物和/或所述铝化合物以及所述包含氯化钙的组合物由相同的起始材料产生。
58.如权利要求57所述的方法，其中所述起始材料包含含钙岩石和/或矿物。
59.如权利要求44至58中任一项所述的方法，其中所述二氧化硅由与用于所述包含氯化钙的组合物的起始材料相同的起始材料产生。
60.如权利要求[0093]至59中任一项所述的方法，其中所述在助熔剂存在下加热所述脱氯组合物包括将所述组合物加热至1200-1600℃，优选1400-1600℃。
61.如权利要求60所述的方法，所述方法包括将所述组合物加热至1500-1600℃。
62.如权利要求60所述的方法，所述方法包括将所述组合物加热至1450-1500℃。
63.如权利要求[0093]至62中任一项所述的方法，其中所述脱氯组合物的所述二氯化和/或所述加热在窑中进行。
64.如权利要求63所述的方法，其中所述窑包含回转窑。
65.一种产生熟料的方法，所述方法包括在助熔剂存在下加热包含硅酸二钙和不超过20％、15％、10％、5％、2％或1％cao，例如不超过10％cao的组合物，以产生熟料。
66.如权利要求[0148]所述的方法，其中所述组合物含有少于5％、4％、3％、2％、1％、0.5％或0.1％硅酸三钙，优选少于1％，更优选少于0.1％，并且所述熟料包含至少5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％或60％硅酸三钙，优选至少20％，更优选至少50％。
67.如权利要求[0148]或66所述的方法，其中所述助熔剂包含铝和/或铁氧化物。
68.一种由包含非石灰石材料的起始材料产生熟料和补充水泥材料(scm)的方法，所述非石灰石材料包含钙和硅，所述方法包括：
69.如权利要求[0149]所述的方法，所述方法还包括由所述非石灰石材料产生骨料。
70.如权利要求[0149]或权利要求69所述的方法，所述方法还包括由所述熟料产生水泥。
71.如权利要求70所述的方法，所述方法还包括将所述水泥、所述骨料和水合并以产生混凝土。
72.如权利要求71所述的方法，所述方法还包括将所述scm与所述水泥、骨料和水合并以产生混凝土。
73.一种由非石灰石材料产生熟料的设备，所述设备包括
74.如权利要求73所述的设备，其中所述第一加工机包括
75.如权利要求73或权利要求74所述的设备，其中所述第一加工机还包括配置成加工非石灰石起始材料的材料加工机，所述材料加工机可操作地连接至所述浸出器。
76.如权利要求75所述的设备，其中所述材料加工机被配置成减小所述非石灰石材料的尺寸和/或将所述材料分类成一个或多个尺寸范围。
77.如权利要求74至76中任一项所述的设备，其中所述第一加工机还包括可操作地连接至所述浸出器的酸储罐。
78.如权利要求74至77...
【专利技术属性】
技术研发人员：C·费恩克，M·J·德莱，V·卡夏普，E·T·卡伦布，N·哈维科斯特洛，J·A·布雷松，M·J·凯勒，H·F·莱安德里，
申请(专利权)人：硫磺能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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