專利名稱：：以低品位天然石膏生產(chǎn)硫酸和水泥的配料方法及配方的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種石膏生產(chǎn)硫酸和水泥的生料配制方法和配方，特別涉及一種采用低品位天然石膏生產(chǎn)硫酸和水泥的生料配制方法和配方。利用石膏生產(chǎn)硫酸同時(shí)生產(chǎn)水泥，在國(guó)外已是比較成熟的技術(shù)。在缺少硫磺和黃鐵礦，而石膏貯量豐富的國(guó)家，大都采用這種生產(chǎn)工藝。目前在國(guó)外已有十幾個(gè)用石膏生產(chǎn)硫酸，同時(shí)生產(chǎn)水泥這類的工廠。我國(guó)從六十年代初期開始對(duì)采用石膏生產(chǎn)硫酸同時(shí)生產(chǎn)水泥的研究，在琉璃河水泥中間試驗(yàn)廠進(jìn)行中間實(shí)驗(yàn)，并寫出了“利用太原天然石膏生產(chǎn)硫酸與水泥”的試驗(yàn)報(bào)告。不論是國(guó)外還是國(guó)內(nèi)，采用石膏生產(chǎn)硫酸和水泥，其要求有一條是共同的，那就是采用的石膏原料，它的SO3的含量必需大于40％。否則就難以生產(chǎn)合格的硫酸和水泥。到目前為止，尚未見到有關(guān)用SO3的含量低于40％的石膏生產(chǎn)硫酸，同時(shí)生產(chǎn)水泥的報(bào)導(dǎo)。本發(fā)明的目的是公開一種SO3含量低于40％的天然石膏生產(chǎn)硫酸同時(shí)生產(chǎn)水泥的配料方法和配方。利用石膏生產(chǎn)硫酸同時(shí)生產(chǎn)水泥的配料，在原理上與單純生產(chǎn)水泥的配料要求一般沒有大的區(qū)別，只不過是以CaSO4代替了CaCO3，進(jìn)而帶入生產(chǎn)硫酸所需要的SO3。由于石膏和石灰石的分解溫度相差很大，因而在配料時(shí)就有一定的差異。利用石膏生產(chǎn)硫酸和水泥，必須滿足以下三個(gè)條件第一、要使生料中含有足夠的SO3，以保證窯尾氣體內(nèi)SO2的濃度達(dá)到6--7％或更高，才能達(dá)到生產(chǎn)硫酸的要求。因此，在生料中應(yīng)盡可能提高SO3的含量。第二、煅燒后要保證得到高質(zhì)量的水泥熟料。第三、要滿足熱工要求。因?yàn)樯现挥薪?jīng)過回轉(zhuǎn)窯煅燒之后，才能獲得生產(chǎn)硫酸的SO2氣體和生產(chǎn)水泥的熟料。因此，在配料時(shí)必須考慮石膏生料在窯內(nèi)的熱工特點(diǎn)。由于石膏的分解溫度和分解熱都較CaCO3高，因而窯內(nèi)的分解帶就特別長(zhǎng)，而且分解帶的末端與燒成帶前端重疊進(jìn)行。因此要求石膏生料在煅燒過程中出現(xiàn)液相的溫度要高一些。為了滿足上述工藝要求，在配制石膏生料時(shí)，應(yīng)控制熟料中Fe2O3的含量盡量少些，硅酸率(n)和鋁氧率(p)盡量高些。其石膏生料配料參數(shù)如下石灰飽和系數(shù)(KH)＝0.95-1.20硅酸率(n)＝2.01-3.43鋁氧率(p)＝1.89-3.60炭硫比(CS)＝0.65-0.75上述參數(shù)的計(jì)算公式是KH=CaO-1.65Al2O3-0.35Fe2O32.8SiO2]]>n=SiO2Al2O3+Fe2O3]]>p=Al2O3Fe2O3]]>CS=6.67×CSO3]]>低品位天然石膏因品種和礦帶的不同，其差異較大。但就其本身粘土質(zhì)成分的硅酸率(n)和鋁氧率(P)與生產(chǎn)水泥的要求基本相同或接近。硅、鋁、鐵質(zhì)成分的不足采用加入含硅、鋁、鐵質(zhì)成分的物質(zhì)來校正，以彌補(bǔ)其不足。硅、鋁、鐵質(zhì)校正材料的要求如下硅質(zhì)校正材料凡成分中SiO2含量達(dá)30-99.5％的物質(zhì)，皆可用作硅質(zhì)校正材料。鋁質(zhì)校正材料凡成分中A12O3含量達(dá)20-80％的物質(zhì)，皆可用作鋁質(zhì)校正材料。鐵質(zhì)校正材料凡成分中Fe2O3含量達(dá)20-95％的物質(zhì)，皆可用作鐵質(zhì)校正材料。硅、鋁、鐵質(zhì)校正材料的比例隨所用低品位石膏成分的變化而變動(dòng)。配制石膏生料時(shí)依據(jù)所用低品位石膏的分析數(shù)據(jù)，硅、鋁、鐵質(zhì)校正材料的分析數(shù)據(jù)，通過計(jì)算決定需要加入每種校正材料的具體量。其具體要求是通過控制石灰飽和系數(shù)(KH)、硅酸率(n)、鋁氧率(P)、炭硫比(CS)，在適當(dāng)范圍內(nèi)，計(jì)算得出需要加入硅、鋁、鐵質(zhì)校正材料其中的一種，兩種或叁種和需要加入和的量。經(jīng)分析計(jì)算后，若石膏中的硅、鋁、鐵質(zhì)所含成分滿足了以上率值，則不再加入硅、鋁、鐵質(zhì)校正材料。低品位天然石膏SO3含量為34.7-40.0％(CaSO4含量為59.0-68.0％)。經(jīng)烘干脫至半水后，SO3的含量可提高到40.8～47.0％。低品位天然石膏生產(chǎn)硫酸和水泥的配方(重量百分比)半水石膏85.0-95.0焦炭4.5-7.5硅、鋁、鐵質(zhì)校正材料0-10.0上述配方各項(xiàng)率值的范圍如下KH＝0.95-1.20n＝2.01-3.43P＝1.89-3.60CS＝0.65-0.75用上述生產(chǎn)硫酸和水泥的配方，配制成的石膏生料，送入回轉(zhuǎn)窯煅燒后，其排出的窯氣中SO2的含量為6.0-7.5％，送往硫酸工段經(jīng)凈化、轉(zhuǎn)化、吸收制成的工業(yè)硫酸濃度為92.5％或98％，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB534的要求。煅燒后的水泥熟料標(biāo)號(hào)達(dá)到525-725號(hào)，加入2-4％的二水石膏和6-13％的活性混合材料，經(jīng)粉磨后制成符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB175的425號(hào)或525號(hào)或625號(hào)普通硅酸鹽水泥。活性混合材料系指GB175所規(guī)定的各類活性混合材料。利用低品位天然石膏生產(chǎn)硫酸和水泥，突破了國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的低品位天然石膏不能生產(chǎn)硫酸同時(shí)生產(chǎn)水泥的禁區(qū)，生產(chǎn)出的硫酸和水泥達(dá)到了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，使低品位天然石膏得到了合理的利用，為低品位天然石膏生產(chǎn)硫酸和水泥開僻了一條新的途徑。下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明實(shí)施例1低品位天然石膏生產(chǎn)硫酸和水泥的配料方法。依據(jù)低品位天然石膏、硅、鋁、鐵質(zhì)校正材料和焦炭的分析結(jié)果(分析數(shù)據(jù)略)，低品位天然石膏所含硅、鋁、鐵質(zhì)不足時(shí)，以含SiO230-99.5％的物質(zhì)，含Al2O320-80％的物質(zhì)，含F(xiàn)e2O320-95％的物質(zhì)進(jìn)行校正，以符合或滿足以下各值石灰飽和系數(shù)(KH)＝0.95-1.20硅酸率(n)＝2.01-3.43鋁氧率(P)＝1.89-3.60炭硫比(CS)＝0.65-0.75根據(jù)上述各值的要求和對(duì)低品位天然石膏的分析結(jié)果，確定加入硅、鋁、鐵質(zhì)校正材料其中的一種、兩種或叁種和需要加入的量，以滿足生產(chǎn)硫酸和水泥的共同要求。已滿足上述各值時(shí)，不再加入硅、鋁、鐵質(zhì)校正材料。實(shí)施例2低品位天然石膏生產(chǎn)硫酸和水泥的生料配方配方1使用的天然二水石膏品位SO3為34.7％(CaSO4含量為59.0％)經(jīng)烘干脫水成半水石膏。石膏生料的配方(重量百分比)半水石膏95.0焦炭5.0硅、鋁、鐵質(zhì)校正材料0.0通過計(jì)算得出石膏生料的各率值及SO3的含量如下KH＝0.95n＝2.16P＝2.63CS＝0.69SO3＝38.00％石膏生料的化學(xué)成分及率值表生產(chǎn)步驟是將天然二水石膏經(jīng)烘干脫水變成半水石膏，再與焦炭按比例計(jì)量粉磨成石膏生料，然后送入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)煅燒，燒結(jié)成硅酸鹽水泥熟料，其標(biāo)號(hào)達(dá)525號(hào)，加入3％的二水石膏和10％的活性混合材料，經(jīng)粉磨制成符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB175的425號(hào)普通硅酸鹽水泥。排出的窯氣中SO2的含量為6.0％，送入硫酸工段制成符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB534的92.5％或98.0％的工業(yè)硫酸。配方2使用的天然二水石膏品位SO3為36.5％(CaSO4含量為62％)經(jīng)烘干脫水成半水石膏。石膏生料的配方(重量百分比)半水石膏94.0焦炭5.0硅、鋁、鐵質(zhì)校正材料1.0通過計(jì)算得出石膏生料的各率值及SO3含量如下KH＝1.04n＝2.01P＝3.21CS＝0.68SO3＝39.21％石膏生料的化學(xué)成分及率值表</tables>生產(chǎn)步驟是將天然二水石膏經(jīng)烘干脫水變成半水石膏，再與焦炭和硅、鋁、鐵質(zhì)校正材料按比例計(jì)量粉磨制成石膏生料，然后送入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)煅燒，燒結(jié)成硅酸鹽水泥熟料，其標(biāo)號(hào)達(dá)625號(hào)，加入2％的二水石膏和6％的活性混合材料，經(jīng)粉磨后制成符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB175的525號(hào)普通硅酸鹽水泥。排出的窯氣中SO2含量為6.5％，送入硫酸工段制成符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB534的92.5％或98％的工業(yè)硫酸。配方3使用的天然二水石膏的品位為SO337.8％(CaSO4含量為64.3％)，經(jīng)烘干脫水成半水石膏。石膏生料的配方(重量百分比)半水石膏92.4焦炭5.1硅、鋁、鐵質(zhì)校正材料2.5通過計(jì)算得出石膏生料的各率值及SO3含量如下KH＝1.09n＝2.23P＝1.89CS＝0.71SO3＝39.40％石膏生料的化學(xué)成分及率值表生產(chǎn)步驟是將天然二水石膏經(jīng)烘干脫水變成半水石膏，再與焦炭和硅、鋁、鐵質(zhì)校正材料按比例共同計(jì)量粉磨，制成石膏生料，然后送入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)煅燒，燒結(jié)成硅酸鹽水泥熟料，其標(biāo)號(hào)達(dá)625號(hào)。硅酸鹽水泥熟料加入4％的二水石膏和13％的活性混合材料，經(jīng)粉磨后制成符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB175的525號(hào)普通硅酸鹽水泥。排出的窯氣中SO2含量為6.8％，送入硫酸工段，制成符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB534的92.5％或98％的工業(yè)硫酸。配方4使用的天然二水石膏的品位為SO338.7％(CaSO4含量為65.8％)經(jīng)烘干脫水成半水石膏。石膏生料的配方(重量百分比)半水石膏90.5焦炭5.2硅、鋁、鐵質(zhì)校正材料4.3通過計(jì)算得出石膏生料的各率值及SO3含量如下KH＝1.10n＝2.15P＝2.88CS＝0.72SO3＝39.69％石膏生料的化學(xué)成分及率值表<>生產(chǎn)步驟是將天然二水石膏經(jīng)烘干脫水變成半水石膏，再與焦炭和硅、鋁、鐵質(zhì)校正材料按比例共同計(jì)量粉磨，制成石膏生料。然后送入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)煅燒，燒結(jié)成硅酸鹽水泥熟料。燒結(jié)成的硅酸鹽水泥熟料其標(biāo)號(hào)達(dá)725號(hào)，加入3％的二水石膏和10％的活性混合材料，經(jīng)粉磨后制成符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB175的625號(hào)普通硅酸鹽水泥。排出的窯氣中SO2的含量為7.1％，送入硫酸工段制成符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB534的92.5％或98％的工業(yè)硫酸。配方5使用的天然二水石膏的品位SO3為40.00％，(CaSO4含量為68.00％)，烘干脫水成半水石膏。石膏生料的配方(重量百分比)半水石膏85.0焦炭5.0硅、鋁、鐵質(zhì)校正材料10.0石膏生料各率值及SO3含量如下KH＝1.20n＝3.43P＝3.60CS＝0.68SO3＝39.43％石膏生料的化學(xué)成分及率值表生產(chǎn)步驟是將天然二水石膏經(jīng)烘干脫水變成半水石膏，再與焦炭和硅、鋁、鐵質(zhì)校正材料按比例共同計(jì)量粉磨，制成石膏生料，然后送入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)煅燒，燒結(jié)成硅酸鹽水泥熟料，其標(biāo)號(hào)達(dá)725號(hào)，加入3％的二水石膏和10％的活性混合材料，經(jīng)粉磨制成符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB175的625號(hào)普通硅酸鹽水泥。排出的窯氣中SO2的含量為7.5％，送入硫酸工段制成符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB534的92.5％或98％的工業(yè)硫酸。配方6使用的天然二水石膏品位SO3為38.8％(CaSO4含量66％)，經(jīng)烘干脫水變成半水石膏。石膏生料的配方(重量百分比)半水石膏93.0焦炭4.5硅、鋁、鐵質(zhì)校正材料2.5石膏生料的各率值及SO3含量是KH＝1.10n＝2.57P＝3.19CS＝0.66SO3＝41.10％石膏生料的化學(xué)成分及率值表生產(chǎn)步驟是將天然二水石膏經(jīng)烘干脫水變成半水石膏，再與焦炭和硅、鋁、鐵質(zhì)校正材料按比例共同計(jì)量粉磨，制成石膏生料，然后送入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)煅燒，燒結(jié)成硅酸鹽水泥熟料，其標(biāo)號(hào)達(dá)625號(hào)，加入3％的二水石膏和10％的活性混合材料，經(jīng)粉磨制成符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB175的525號(hào)普通硅酸鹽水泥。排出的窯氣中SO2的含量為6.9％，送入硫酸工段制成符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB534的92.5％或98％的工業(yè)硫酸。配方7使用的天然二水石膏品位SO3為37.8％(CaSO4含量為64.3％)，經(jīng)烘干脫水后變成半水石膏。石膏生料的配方(重量百分比)半水石膏90.0焦炭7.5硅、鋁、鐵質(zhì)校正材料2.5石膏生料的各率值及SO3含量是KH＝1.05n＝2.76P＝3.36CS＝0.75SO3＝39.41％石膏生料的化學(xué)成分及率值表生產(chǎn)步驟是將天然二水石膏經(jīng)烘干脫水變成半水石膏，再與焦炭和硅、鋁、鐵質(zhì)校正材料按比例計(jì)量粉磨，制成石膏生料，然后送入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)煅燒，燒結(jié)成硅酸鹽水泥熟料，其標(biāo)號(hào)達(dá)625號(hào)，加入3％的二水石膏和10％的活性混合材料，經(jīng)粉磨制成符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB175的525號(hào)普通硅酸鹽水泥。排出的窯氣中SO2的含量為6.4％，送入硫酸工段制成符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB534的92.5％或98％的工業(yè)硫酸。附表低品位石膏生產(chǎn)硫酸和水泥配制的石膏生料數(shù)據(jù)一覽表權(quán)利要求1.一種低品位天然石膏生產(chǎn)硫酸和水泥的配料方法及配方，它包括配制石膏生料時(shí)加入的控制炭硫比(cs)的焦炭，加入水泥熟料中的二水石膏、活性混合材料，其特征是以SO3含量34.7～40.0％(CaSO4含量59～68％)的低品位天然石膏為生產(chǎn)硫酸和水泥的主要原料，按照生產(chǎn)硫酸和水泥所用原料的分析結(jié)果，加入控制石灰飽和系數(shù)(KH)硅酸率(n)、鋁氧率(P)炭硫比(CS)的硅鋁鐵質(zhì)校正材料，依據(jù)分析結(jié)果確定加入硅、鋁、鐵質(zhì)校正材料的一種、多種和需要加入的量或不加。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低品位天然石膏生產(chǎn)硫酸和水泥的配料方法，其特征是所選用的硅、鋁、鐵質(zhì)校正材料是指含SiO2達(dá)30～99.5％、含AL2O3達(dá)20～80％、含F(xiàn)e2O3達(dá)20～95％的校正材料。3.一種低品位天然石膏生產(chǎn)硫酸和水泥的配料方法及配方，它包括加入水泥熟料中2～4％的二水石膏，6～13％活性混合材料，其特征在于石膏生料的配方為SO3含量為34.7～40.0％的低品位天然石膏，經(jīng)烘干脫至半水石膏的加入量是85.0～95.0％焦炭4.5～7.5％硅、鋁、鐵質(zhì)校正材料0.0～10.0％4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種低品位天然石膏生產(chǎn)硫酸和水泥的配料方法及配方，其特征是配制的石膏生料中SO3的含量為38.00～41.10％。全文摘要本發(fā)明涉及一種以低品位石膏代替高品位石膏為主要原料，生產(chǎn)硫酸和水泥的生料配制方法及配方，主要配料成分是用SO文檔編號(hào)C04B11/00GK1124228SQ9511045公開日1996年6月12日申請(qǐng)日期1995年5月8日優(yōu)先權(quán)日1995年5月8日發(fā)明者于慶榮,侯昭讓,于洪才,袁新民,許太好,王昌明,黃啟超,朱善元,馬道彩,湯其香,張衛(wèi)平申請(qǐng)人:棗莊魯南金鷹化建集團(tuán)總公司,棗莊市建筑材料科研所