專利名稱：一種利用粉煤灰制備氧化鋁聯(lián)產(chǎn)水泥熟料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冶金材料和建筑材料的生產(chǎn)方法，涉及一種生產(chǎn)氧化鋁聯(lián)產(chǎn)硅酸鹽水泥熟料的生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
氧化鋁是從鋁土礦中提取的白色粉末，用于生產(chǎn)金屬鋁。目前世界上90％以上的氧化鋁生產(chǎn)采用拜耳法，只有中國和前蘇聯(lián)地區(qū)因?yàn)榈V石類型和品位的差異部分采用燒結(jié)法生產(chǎn)。我國鋁土礦主要分布在山東、河南、山西、廣西、貴州五省，鋁土礦中80％為一水硬鋁石，雜質(zhì)含量高，礦石難于溶解，因而生產(chǎn)難度大，成本高。國內(nèi)大多數(shù)企業(yè)采用堿石灰燒結(jié)法，生產(chǎn)成本高，能耗高，廢棄物赤泥無法完全綜合利用，產(chǎn)生環(huán)境污染。
本申請(qǐng)人申報(bào)的《綜合利用煤矸石聯(lián)產(chǎn)電、鋁、水泥生產(chǎn)工藝》(申請(qǐng)?zhí)?2116060.0)是一個(gè)工業(yè)廢料粉煤灰綜合利用的好途徑。其方法是將粉煤灰提取氧化鋁后的硅鈣渣，與水泥生產(chǎn)中的硅酸鹽熟料相混合，粉磨后生產(chǎn)水泥，或與石灰石、鐵粉等混合煅燒成熟料，然后粉磨生產(chǎn)水泥。此種工藝經(jīng)過兩次煅燒或配料過程，工序復(fù)雜，能耗高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種生產(chǎn)工序簡(jiǎn)單，能耗低，且不產(chǎn)生二次污染物的綜合利用粉煤灰制備氧化鋁并聯(lián)產(chǎn)水泥熟料的生產(chǎn)方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是在氧化鋁生產(chǎn)過程中，以粉煤灰和石灰石為主要原料，同時(shí)配入一定量的鋁礬土，煅燒形成氧化鋁熟料，經(jīng)自粉化進(jìn)入堿液浸取、過濾、脫硅、碳分工序生產(chǎn)氧化鋁，其廢渣—硅鈣渣直接燒制硅酸鹽水泥熟料。水泥生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w輸送到氧化鋁碳酸化工序作為原料。
本發(fā)明的有益效果是1、利用提取氧化鋁后的廢棄物—硅鈣渣無需增加復(fù)雜的配料程序而直接燒制水泥熟料，實(shí)現(xiàn)真正意義的“聯(lián)產(chǎn)”。通過聯(lián)產(chǎn)達(dá)到氧化鋁和水泥熟料的成本互補(bǔ)，氧化鋁的生產(chǎn)不產(chǎn)生二次廢棄物。2、綜合利用工業(yè)廢氣——二氧化碳，降低了污染同時(shí)提升了利用價(jià)值。3、降低了氧化鋁和水泥熟料生產(chǎn)成本，提高了水泥熟料質(zhì)量。
具體實(shí)施例方式利用粉煤灰制備氧化鋁聯(lián)產(chǎn)水泥熟料的方法，由氧化鋁生產(chǎn)工藝和水泥熟料生產(chǎn)工藝兩部分組成。
首先，以工業(yè)廢渣粉煤灰和石灰石為主要原料，同時(shí)配入一定量的鋁礬土。其比例為粉煤灰∶鋁礬土∶石灰石＝20％-40％∶5％-15％∶45％-75％。最佳配料比為30％∶10％∶60％。對(duì)于其它礦物(如煤矸石、高嶺土)與石灰石、鋁礬土原料配比，在此范圍內(nèi)適當(dāng)調(diào)整。
配比好的原料入窯煅燒，形成氧化鋁熟料。最佳煅燒溫度為1350℃-1400℃。
氧化鋁熟料在一定溫度下保溫一段時(shí)間產(chǎn)生自粉化，自粉化的氧化鋁熟料經(jīng)過堿液浸取，其最佳溶出時(shí)間為20-30分鐘，然后經(jīng)過濾，進(jìn)入脫硅和碳分工序。
脫硅工序中鈣硅比為30-50∶1；碳分工序中終點(diǎn)ph＝8-10。經(jīng)過脫硅和碳分生產(chǎn)出氧化鋁同時(shí)產(chǎn)生廢渣—硅鈣渣。
由于在配料時(shí)加入了鋁礬土校正材料，可以調(diào)整熟料中的氧化鋁含量，同時(shí)也相應(yīng)調(diào)整了廢渣的化學(xué)成分，使氧化鋁生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢渣—硅鈣渣，不需配人其它礦物，直接生產(chǎn)硅酸鹽水泥熟料。生產(chǎn)過程中飽和比為0.7-0.98；硅率為2.0-2.6；鋁率為1.8-3.0。水泥熟料的煅燒溫度為1200℃-1400℃。
本發(fā)明的應(yīng)用實(shí)例如下表

權(quán)利要求
1.一種利用粉煤灰制備氧化鋁聯(lián)產(chǎn)水泥熟料的方法，由氧化鋁生產(chǎn)工藝和水泥生產(chǎn)工藝組成，其特征在于在氧化鋁生產(chǎn)過程中，以粉煤灰和石灰石為主要原料，同時(shí)配入一定量的鋁礬土，其比例為粉煤灰∶鋁礬土∶石灰石＝20％-40％∶5％-15％∶45％-75％；煅燒形成氧化鋁熟料，經(jīng)自粉化進(jìn)入堿液浸取、過濾、脫硅、碳分工序生產(chǎn)氧化鋁，其廢渣——硅鈣渣直接燒制硅酸鹽水泥熟料；水泥生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w輸送到氧化鋁碳酸化工序作為原料。
2.如權(quán)利要求1所述的利用粉煤灰制備氧化鋁聯(lián)產(chǎn)水泥熟料的方法，其特征在于氧化鋁熟料的最佳煅燒溫度范圍為1350℃-1400℃；最佳溶出時(shí)間為20-30分鐘；脫硅工序中鈣硅比為30-50∶1；碳分工序中終點(diǎn)ph＝8-10。
3.如權(quán)利要求1、2所述的利用粉煤灰制備氧化鋁聯(lián)產(chǎn)水泥熟料的方法，其特征在于利用氧化鋁生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢渣直接燒制硅酸鹽水泥熟料過程中，飽和比為0.7-0.98，硅率為2.0-2.6，鋁率為1.8-3.0；水泥熟料的煅燒溫度為1200℃-1400℃。
4.如權(quán)利要求1、2所述的利用粉煤灰制備氧化鋁聯(lián)產(chǎn)水泥熟料的方法，其特征在于在氧化鋁生產(chǎn)過程中，以工業(yè)廢渣粉煤灰和石灰石為主要原料，同時(shí)配入一定量的鋁礬土，最佳配料比為粉煤灰∶鋁釩土∶石灰石＝30％∶10％∶60％。
5.如權(quán)利要求3所述的利用粉煤灰制備氧化鋁聯(lián)產(chǎn)水泥熟料的方法，其特征在于在氧化鋁生產(chǎn)過程中，以工業(yè)廢渣粉煤灰和石灰石為主要原料，同時(shí)配入一定量的鋁礬土，最佳配料比為粉煤灰∶鋁釩土∶石灰石＝30％∶10％∶60％。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用粉煤灰制備氧化鋁聯(lián)產(chǎn)水泥熟料的方法，其特征是在氧化鋁生產(chǎn)過程中，配入一定量的鋁礬土，其廢渣—硅鈣渣不需經(jīng)過復(fù)雜配料直接燒制硅酸鹽水泥熟料；水泥生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w輸送到氧化鋁碳酸化工序作為原料。具有生產(chǎn)工序簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本互補(bǔ)，效率高，產(chǎn)品質(zhì)量高，無二次污染等優(yōu)點(diǎn)。適于相關(guān)冶金和建材企業(yè)應(yīng)用推廣。
文檔編號(hào)C04B7/38GK1548374SQ03131079
公開日2004年11月24日 申請(qǐng)日期2003年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月14日
發(fā)明者武思東, 魏一林, 杜鴻逵, 郝耀進(jìn), 馬海軍, 趙雄慧 申請(qǐng)人:內(nèi)蒙古蒙西高新技術(shù)集團(tuán)有限公司