[发明专利]全废渣低温急剧煅烧高标号水泥熟料方法

说明书

技术领域：

本发明属于建材领域，涉及一种水泥熟料生产方法，尤其涉及一种全废渣低温急剧煅烧高标号水泥熟料方法。

背景技术

电石法聚氯乙烯工艺主要是通过水与电石反应，生产乙炔气，乙炔素有“有机化工之母”美称，是目前世界上有机化工产品最基础的原料之一，但电石法聚氯乙烯生产过程，每生产一吨PVC将生产1.6吨电石渣，同时产生25吨电石渣浆，预计到2011年年底，我国电石法聚氯乙烯产量将突破1000万吨，每年将产生1600万吨以上电石废渣，同时产生2.5亿吨电石渣浆，按传统的填埋法处理，不仅需增加电石渣运输掩埋的巨额投资，更重要的是将会对环境造成严重的影响。

电石渣如长期在室外堆放，形成的电石渣废水是强碱性、高悬浮物废水，同时还含有硫化物等有毒有害物质，且多项指标违反国家排放标准。废水直接排放后，其中悬浮物在输送过程中产生沉淀，会造成管道堵塞，直接造成河床淤塞。

电石渣浆废水PH为12-14，废水中硫化物超标，但当环境水体PH发生变化，呈中性或微酸性时，就会造成大量硫化氢外逸。此外硫化物排入河道后在细菌参与下和河水中溶解氧反应生成硫酸盐，耗去水中大量的溶解氧，致使水生动物大量死亡，水体发黑发臭。另外电石渣堆放占用大量的土地，长期堆积对土地侵蚀严重，而且电石渣含水率超过50％以上，呈浆糊状，在运输途中易渗漏污染路面。

所以电石法聚氯乙烯要发展，必需解决生产过程中产生的大量废渣这一围绕行业发展健康发展的难题，这是电石法聚氯乙烯行业可持续发展的关键。干法乙炔技术是近年来逐步发展的新型乙炔发生技术，其反应耗水量仅为湿法乙炔的20％左右，产生的电石渣含水5％左右，杜绝了电石渣浆的产生，节水效果显著。同时，由于产生的电石渣含水率低，为发展电石渣新型干法水泥技术提供了条件，相继诸多研发机构和企业对其关键技术进行了集中研发和攻克。

中国专利200810072854.5的公开了一种干排电石渣100％替代天然石灰质原料生产水泥熟料工艺方法，以电石渣为主要原料，采用窑外分解生产水泥熟料的方法，其原料配比为电石渣71.8-77.8％、砂岩为8％-12％、硫酸渣1.5-2.5％、粉煤灰11.2-15.2％，该方法将电石渣100％替代天然石灰质原料生产水泥熟料解决了电石渣用量少的问题，使大量的污染废渣变废为宝。但是，该方法中电石渣是生产水泥熟料的精品钙质原料，在电石渣生成过程中会产生石灰石渣、石灰渣、电石收尘灰等一系列钙质废渣，没有搭配处理掉，还会造成一定环境污染；其次，砂岩8％-12％时为高硅配料，由于砂岩结晶SiO₂难磨难烧，电耗煤耗高，产量、质量就会降低，给煅烧工艺造成化学匹配问题；其三、该方法配方在生产过程中会导致预热器出口废气温度高，造成系统结皮，故障多。

众所周知，电石渣100％替代天然石灰质原料生产水泥熟料在预热器产生固相反应，分解炉下部温度850℃，上部温度960℃，出三级预热器930℃物料升溫快，液相出现早，在三级入口处已经有熟料烧成，频繁堵塞下料管和预热器，二级出口温度750℃，一级预热器出口温度在680℃，造成氢氧化钙分解快，使一级预热器产生22％的碳酸钙逆反应，有1.5％CaCO₃逆反应进入高温风机粘附叶片，造成风机震动大，轴承升温高，无法正常运转。其次，硅质原料砂岩为结晶二氧化硅，出分解炉入窑后才能转为化合SiO₂。大量氧化钙没有相应多的活性SiO₂反应，只能和废气中的CO₂形成逆反应，再加上氯、硫、钾、钠和18％的水蒸气，造成预热器结皮堵塞，窑内通风不畅，火焰回缩，烧坏窑皮、窑砖，运转率低，设备故障频繁发生等现象。

中国专利200720098247.7公布的一种电石渣全部替代石灰石煅烧水泥的装置方法，其特征是在于第一和第二级旋风预热器的进口连接风管的入料口分别通过下料溜管连接分料阀，生料分别进二级、三级旋风预热器出口进行“高温煅烧、中温分解”，该方法解决了一级出口温度偏高问题。但存在以下不足，其一，一级出口温度在550℃，如果采用烘干湿渣效率较好，采用干渣出口温度还是高，热耗浪费大；其二，电石渣全部代替石灰石分解炉的主要作用是煅烧砂岩，由于砂岩中的结晶SiO₂转化为化合SiO₂较慢，反而使电石渣分解出的氧化钙活性钝化，不得不加长窑体，增加工艺复杂性，造成设备故障多。