專利名稱：一種水泥用的添加劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水泥生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及水泥生料煅燒前加入的一種復(fù)合添加劑及其制備方法。
水泥是建筑工程中最為重要的材料之一，廣泛地應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防，但是水泥生產(chǎn)又是一個高耗能的行業(yè)，因此如何降低能耗則是水泥生產(chǎn)技術(shù)改進(jìn)的重要內(nèi)容之一(崔恩選等編，《化學(xué)工藝學(xué)》，高等教育出版社，1993年10月，190頁)。為了降低能耗，提高產(chǎn)品質(zhì)量，自六十年代以來，人們先后研制出包括水泥礦化劑如由石膏和熒石組成的礦化劑(CN1096997A)、氟一硫復(fù)合礦化劑(CN1098076A)以及Fe2O3或/和CaF2助熔劑(W094/14719)、在內(nèi)的多種制備水泥熟料用的添加劑，它們在生料煅燒過程中，能夠降低反應(yīng)溫度，改善燒成條件，生料自外向內(nèi)燒結(jié)收縮，呈青黑色，熔體容重較大，但在實際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)一些礦化劑加入后往往使料球內(nèi)部不能充分燒透，游離的cao較高，影響產(chǎn)品質(zhì)量，而且仍需要使用優(yōu)質(zhì)煤作燃料，煤耗也無顯著下降。
本發(fā)明的目的是克服上述添加劑存在的缺點，提出一種降低能耗、提高產(chǎn)品質(zhì)量的一種煅燒水泥熟料用的復(fù)合添加劑及其制備方法。
實現(xiàn)本發(fā)明的目的主要技術(shù)內(nèi)容提出一種由石膏、熒石、膨脹材料和硫酸組成的復(fù)合添加劑。
本發(fā)明復(fù)合添加劑的組分及其含量(以各組分重量之和為100計)熒石10-30％、石膏20-40％、膨脹材料40-60％、硫酸10-15％。
所述的熒石(fluorite)是結(jié)晶狀或成塊的礦物，化學(xué)成份主要是CaF2，各地?zé)墒腃aF2含量是不同的。它可用作助熔劑。本發(fā)明所述的熒石CaF2在60％以上，是唐山地區(qū)產(chǎn)的礦石。
所述的石膏要求品位在40％以上。
所述的膨脹材料包括珍珠巖、蛭石或其混合物，最好是蛭石(vermiculite)。
所述的硫酸是濃度為30％的硫酸，配方中是一種強(qiáng)氧化劑。
本發(fā)明復(fù)合添加劑的制備過程包括以下步驟1、將石膏、熒石、膨脹材料的固體礦物分別用粉碎機(jī)粉碎至顆粒為10mm以下，再充分混合均勻；2、將混合均勻的固體物料在破碎機(jī)細(xì)磨至顆粒達(dá)0.08mm以下；3、在(2)步的物料中加入硫酸，充分?jǐn)嚢杌旌?，得到含水量?5％的成品，然后裝袋。
上述步驟(2)可以省去，直接與水泥生料一起研磨至水泥所要求的細(xì)度即80μm方孔篩的篩余百分率不超過10％。
按本發(fā)明方法制得的復(fù)合添加劑可用于任何窯型的水泥熟料煅燒，加入量是水泥生料的1-1.5％最為經(jīng)濟(jì)，加入量越多，效果越好，但成本太高。
本發(fā)明的主要效果由于采用本發(fā)明的添加劑，使生料煅燒過程中大幅度降低燒成溫度，因此可提高熟料產(chǎn)量達(dá)20-30％；由于復(fù)合添加劑中加入膨脹材料，從而使料球內(nèi)部產(chǎn)生很多微孔，以達(dá)到“同步”燃燒，熟料燒得透，保證熟料的質(zhì)量；采用本發(fā)明的添加劑，粉狀物減少，顆粒均勻，因此窯內(nèi)通風(fēng)良好，內(nèi)機(jī)用電量減少，也有利于環(huán)境保護(hù)；本發(fā)明采用硫酸強(qiáng)氧化劑，可增加每噸生料的熱值含量，氧化反應(yīng)速度加快，使燒成時間縮短，不僅提高產(chǎn)品產(chǎn)量，保證熟料燒得透，更重要的是可節(jié)煤20-30％；采用本發(fā)明的復(fù)合添加劑，煅燒生料可用劣質(zhì)煤。
下面用實例進(jìn)一步說明本發(fā)明的特點實例1-4實例所用的熒石、蛭石、珍珠巖礦石是唐山地區(qū)產(chǎn)的，熒石的CaF2含量60％，其組成含量見表1，混合物破碎至≤0.08mm的粉狀物。
實例5本實例為本發(fā)明的使用效果實驗，實驗是在河北省豐潤縣燕豐水泥廠進(jìn)行，水泥生料6000kg，在現(xiàn)場加入實例1的復(fù)合添加劑60kg，攪拌混合均勻，在立窯中煅燒，煅燒條件與立窯傳統(tǒng)燒法相同，燃料煤為白煤，水泥生料包括石灰石、粘土、鐵粉。在同一個窯中，用同一種燃料，相同的操作條件下對加本發(fā)明添加劑的生料進(jìn)行煅燒并與不加本發(fā)明添加劑進(jìn)行對比。其結(jié)果是加入本發(fā)明添加劑制得的水泥熟料所用白煤是生料的9％，配熱為800千卡/千克熟料，其熟料3天強(qiáng)度為38Mpa,28天達(dá)62.6Mpa，產(chǎn)量可提高30％；不加添加劑使用白煤為14％，配熱達(dá)1200千卡/千克熟料，而且粘窯。
權(quán)利要求
1.一種水泥生料煅燒前加入的一種復(fù)合添加劑，其特征在于組分及其含量(以各組分之和為100計)熒石10-30％、石膏20-40％、膨脹材料40-60％、硫酸10-15％。
2.按照權(quán)利要求1所述的添加劑，其特征在于所述的熒石CaF2含量為60％以上。
3.按照權(quán)利要求1所述的添加劑，其特征在于所述的石膏品位在40％以上。
4.按照權(quán)利要求1所述的添加劑，其特征在于所述的膨脹材料包括蛭石、珍珠巖或其混合物。
5.按照權(quán)利要求1所述的添加劑，其特征在于所述的硫酸是濃度為30％的硫酸。
6.權(quán)利要求1所述的添加劑的制備方法，其特征在于制備過程包括(1)、將石膏、熒石、膨脹材料的固體物料分別用粉碎機(jī)粉碎至顆粒細(xì)度為10mm以下，再將其混合均勻；(2)、將混合均勻的物料在破碎機(jī)細(xì)磨至顆粒細(xì)度達(dá)0.08mm以下；(3)、在(2)步的物料中加入濃度為30％的硫酸，充分?jǐn)嚢杌旌?，然后裝袋。
7.權(quán)利要求1所述的添加劑的應(yīng)用，其特征在于水泥生料煅燒前加入生料重量的1-1.5％的復(fù)合添加劑，充分混合后煅燒。
全文摘要
本發(fā)明是一種水泥生料煅燒前加入的一種復(fù)合添加劑,其特點是復(fù)合添加劑是由熒石、石膏、膨脹材料和硫酸所組成。在生料煅燒前加入本發(fā)明的添加劑可降低活化能和燒成溫度,縮短燒成時間,保證水泥質(zhì)量,可提高熟料產(chǎn)量20－30%,節(jié)省燃料20－30%。
文檔編號C04B7/42GK1217303SQ9712017
公開日1999年5月26日 申請日期1997年11月18日 優(yōu)先權(quán)日1997年11月18日
發(fā)明者谷士民, 王振環(huán), 李平 申請人:谷士民, 王振環(huán), 李平