一种利用铬渣作矿化剂制备水泥熟料的方法

摘要

本发明公开了一种利用铬渣作矿化剂制备水泥熟料的方法，其主要是在水泥生料中加入矿化剂铬渣，经过高温煅烧还原六价铬为三价铬，同时在熟料中加入催化稳定剂而制得水泥熟料。本发明方法所制备的水泥熟料，生产成本低，工艺稳定，产品中六价铬含量极低，产品质量完全能够达到国家标准。

说明书

技术领域

本发明属于建材领域，具体涉及一种使用铬盐厂含铬废渣作水泥矿化剂制造水泥熟料的方法。

背景技术

目前，国内铬盐厂由于普遍采用铬铁矿含钙碱性氧化焙烧，往往都不可避免遇到令人较为头痛的问题，这就是如何合理地处理生产中产生的大量含铬废渣。以前，曾有山东省济南裕兴化工总厂等单位使用铬渣炼铁(王之静，胡术刚，铬渣综合治理及在炼铁溶剂方面的应用，铬盐工业，全国铬盐协作组，2000，第1期)、铬渣代替部分石灰石制水泥(专利名称：用铬盐渣取代部分石灰石生产水泥熟料的方法，发明人：胡荣良，公开号：CN1098075A)、铬渣制砖、铬渣制钙镁磷肥以及干法解毒和湿法解毒(成思危等编，铬盐生产工艺，化学工业出版社，1988)等方法处理铬渣，都没有取得完全意义上的成功。要么铬渣处理费用高，每吨铬渣处理费用高到600元以上；要么处理铬渣后产生第二次污染，六价铬浓度远远超过8ppm。这些方法都难以推广。

发明内容

本发明的目的在于避免了上述技术的不足而提供一种用铬渣作水泥矿化剂制造水泥熟料的方法，该方法制造的水泥完全能够满足建筑工业的需要，工艺流程不需改变，可降低水泥生产成本，并且消除铬渣的污染。

本发明主要由下述步骤组成：

A、在生料配料系统中加入矿化剂铬渣。

B、生料均化，球团造粒，窑内煅烧。

C、熟料破碎，并于石膏、水渣及催化稳定剂如硫酸亚铁或亚硫酸钠或硫代硫酸钠一起由配料系统配料后入水泥磨得到的产物为粉状水泥产品。

本发明具体步骤如下：

a、将铬渣、无烟煤、粘土、铁粉、铬渣矿化剂由微机配料后，制备成粉状的黑生料。铬渣矿化剂加入量为0.1～10％。

b、生料通过均化库均化，加水成球，然后置于窑内煅烧。煅烧温度控制在1100～1600℃，在煅烧中由于始终保持不完全燃烧而产生的CO将六价铬还原为三价格，反应时间为25～60min，从而达到解毒目的，反应式如下：

通过上述反应六价铬的毒性被解除，铬渣的还原率高达99.1％，达到预期目的。

c、经过焙烧得到的水泥熟料在经破碎机破碎后，与石膏、水渣及催化稳定剂如硫酸亚铁或亚硫酸钠或硫代硫酸钠一起由配料系统配料后入水泥磨，催化稳定剂加入量为0.01～0.1％，最后得到了水泥成品。

本发明与现有技术相比具有下述优点：

1、加入的铬渣作矿化剂，会给生料中带入C2S和C4AF两种矿物，起到晶种作用；另外，铬渣带入的MgO有助熔作用，从而使得熟料煅烧时液相出现的温度由1350～1450℃降低到1300～1400℃，熟料的配热比减少，每吨熟料可以节约原煤10～20％。

2、加入铬渣作矿化剂，铬渣中的Cr2O3对C2S吸收游离CaO起到催化作用，使得C3S生成量提高，同时熟料中游离的CaO含量大大减少，因此熟料质量好，机械强度可以提高6～10MPa。

3、加入铬渣作矿化剂使熟料的易烧性得到改善，物料上火速度快，底火稳定，立窑台时产量可提高15～20％，每吨熟料电耗降低6～8度。

4、加入铬渣作矿化剂烧制成的水泥熟料的凝结时间可以缩短30～50min

5、加入铬渣作矿化剂，熟料的易磨性得到改善。

6、加入催化稳定剂，制成的水泥早期强度高、安定性稳定、三价铬不返黄和色泽好。

实施方式

下面进一步叙述其实施例：

实施例1：

a、将石灰石100克、粘土21.5克、铁粉3.3克、无烟煤14.9克、矿化剂铬渣2.1克磨细混匀。

b、将黑生料加水15克，搅拌成球后，放入500ml白玉坩埚内，盖上盖子，然后置于1400℃马弗炉内煅烧，保持30min。将熟料出炉，冷却。

c、熟料破碎机破碎后，加入2.5克石膏、2克水渣、0.05克硫酸亚铁，混匀磨细即得成品。

d、成品理化检验结果：比表面积305m2/Kg，安定性合格，初凝时间90min，终凝时间155min，抗折强度6.2MPa/3d、8.2MPa/28d，抗压强度36MPa/3d、58.6MPa/28d，水溶性六价铬2.0ppm。

实施例2：重复实施例1之操作步骤，不同之处在于：

a、矿化剂铬渣2.8克。

b、马弗炉温度1350℃，时间35min。

c、0.06克亚硫酸钠。

d、成品理化检验结果：比表面积306m2/Kg，安定性合格，初凝时间85min，终凝时间150min，抗折强度6.6MPa/3d、8.6MPa/28d，抗压强度38MPa/3d、61MPa/28d，水溶性六价铬2.5ppm。

实施例3：重复实施例1之操作步骤，不同之处在于：

a、矿化剂铬渣4.9克。

b、马弗炉温度1400℃，时间40min。

c、0.07克硫代硫酸钠。

d、成品理化检验结果：比表面积300m2/Kg，安定性合格，初凝时间70min，终凝时间150min，抗折强度6.4MPa/3d、8.4MPa/28d，抗压强度37.5MPa/3d、60.3MPa/28d，水溶性六价铬2.5ppm。