电石渣替代石灰石生产水泥熟料的新工艺开发.docx

电石渣替代石灰石生产水泥熟料的新工艺开发摘要：电石渣作为生产水泥熟料的原料之一是综合利用电石渣的重要途径。通过广大水泥科技工作者的不懈努力，电石渣替代石灰石生产水泥熟料的技术装备水平在不断提高，不仅实现电石渣配料、“干磨干烧”新型干法水泥熟料的生产，填补了国内外空白，而且已经达到：生料中电石渣掺量（干基）≥60%(电石渣替代石灰石量达70%以上)，熟料28天抗压强度≥58MPa，熟料烧成热耗≤760×4.18=3177kJ/kg，能源消耗明显降低，经济效益、社会效益和环境效益得到充分体现，具有重要的示范意义。1前言电石渣是在乙炔气、聚氯乙烯、聚乙烯醇等工业产品生产过程中，电石(CaC2)水解后产生的沉淀物（工业废渣），主要成分为Ca(OH)2。CaC2(电石)+2H2O—→C2H2↑(乙炔气)+Ca(OH)2↓(电石渣)每吨电石水解后约产生1.15吨电石渣。电石渣的堆放不仅占用大量的土地，而且因电石渣易于流失扩散，污染堆放场地附近的水资源、碱化土地；长时间堆放还可能因风干起灰，污染周边环境。电石渣属难以处置的工业废弃物之一。上世纪七十年代，我国就开始将电石渣用作水泥熟料生产的原料之一。当时，电石渣配料主要采用湿法回转窑工艺生产水泥熟料，后来电石渣配料又发展了立窑、半湿法料饼入窑、立波尔窑、五级旋风预热器窑等多种工艺生产水泥熟料，但这些生产工艺的技术经济指标相对落后，而且不符合国家的相关产业政策，不适宜广泛推广。技术相对较先进的电石渣配料、“湿磨干烧”新型干法水泥熟料生产工艺，其熟料烧成热耗超过1000×4.18kJ/kg，对比同规模、采用通常原料配料新型干法水泥熟料生产工艺热耗高出近30%，即每吨熟料多耗标准煤约30千克。以日产水泥熟料1000吨规模计算，全年多耗标准煤约9000吨。电石渣配料、“湿磨干烧”新型干法水泥熟料生产工艺的主要过程为：电石渣作为原料之一与其它原料配料后一起入湿法生料磨，磨成综合水分约为43%的生料浆，通过机械脱水装置将生料浆脱水成为含水分约25%[1]的料饼，再将料饼送入利用窑尾废气余热烘干的料饼烘干破碎机；破碎、烘干后的物料随气流进入窑尾旋风分离器、两级旋风预热器、在线分解炉，最后进入回转窑煅烧成水泥熟料。实践证明：电石渣配料、“湿磨干烧”新型干法水泥熟料生产工艺技术已较为先进、成熟。按该工艺建设的安徽皖维高新材料股份有限公司1000t/d熟料生产线（1＃线），自2000年10月投产以来，已运行五年多时间，主要缺点是：熟料烧成热耗较高，达1030×4.18=4305.4kJ/kg。采用电石渣配料、“干磨干烧”新型干法水泥熟料生产新工艺，有利于进一步降低水泥熟料的烧成热耗，提高企业的经济效益和社会效益。我厂主要生产工艺过程为：电石渣经过脱水约含水分10%，然后与其它原料经配料一起入V型选粉机，经气流带入烘干管道，与经粉磨的其它物料由旋风收尘器收集；出旋风收尘器的生料粉经生料均化库均化后入窑尾五级旋风预热器、分解炉，最后进入回转窑煅烧成水泥熟料。安徽皖维高新材料股份有限公司1000t/d熟料生产线（2＃线），自2003年1月投产以来，已运行三年多时间，熟料28天抗压强度年平均为58.44MPa，熟料烧成热耗年平均为816×4.18=3411kJ/Kg。主要缺点是：生料中电石渣的掺量仅13～15%（干基）[2]。在电石渣配料、“干磨干烧”新型干法水泥熟料的生产新工艺中，为了进一步提高电石渣替代石灰石的比例，现开发出了国内首条高掺电石渣(生料中电石渣掺量≥60%)、“干磨干烧”1200t/d熟料新型干法水泥生产线。该生产线采用电石渣脱水、预烘干、生料立式磨、带预分解回转窑等一系列节能环保综合技术和装备，于2005年8月8日在淄博宝生环保建材有限公司一次点火成功并生产出合格熟料。目前，生料中电石渣掺量（干基）≥60%(电石渣替代石灰石量达70%以上)，熟料28天抗压强度≥58MPa，熟料烧成热耗≤760×4.18=3177kJ/kg。实现了持续稳定生产，达到了国内领先水平，为水泥工业采用电石渣替代石灰石生产新型干法水泥熟料提供了良好的示范，具有较好的经济效益、社会效益和环境效益。本文介绍该生产线主要系统的开发与应用情况。2生产线主要系统介绍2.1电石渣浆处理系统电石渣的主要成分是Ca(OH)2，其CaO含量高达60%以上。淄博宝生环保建材有限公司采用的从乙炔生产中排出的电石渣液水分高达90%以上，经沉降池浓缩后，水分仍有75%左右，正常流动时的水分在50%以上。淄博宝生环保建材有限公司采用的电石渣化学成分如下。电石渣的个数平均粒径：1.89μm；比表面积：947.32m2/kg。电石渣的比表面积越高，吸水性亦越高，烘干难度越大。通过对电石渣的物理及化学性能分析可以看出：电石渣中的CaO含量很高，可以说是制造水