Способ получения вяжущего при комплексной переработке алюмосиликатного сырья Советский патент 1991 года по МПК C04B7/36 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, преимущественно к способам получения вяжущих материалов.

Целью изобретения является интенсификация обезвоживания цементной шихты перед обжигом и снижение гас- хода топлива.

Способ осуществляют следующим ои- разом.

Глиноземсодержацее сырье - нефелиновый концентрат рззмальтагог совместно с известняком и оборотными продуктами - белым шламом и оборотным раствором. Нефелиноизвсстнякоиую шихту глиноземного производства спокаюг во кр 1 дающейся печи, спек выщелачивают оборотным содощелочным раствором. Отделяют алюминатный раствор от белитового шлама. Алюминатный раствор обес- кремнивают, карбонизируют: выделив- шийся гидроксид алюминия прокаливают с получением глинозема; содовый раствор после карбонизации направляют на выпарку с выделением содопродуктпв. Бслитовый шлам промывают и направляют в цементное производство. Промвода после многостадийной противоточной промывки шлама поступает на приготовление раствора на выщелачивание спе- ка.

Влажность нефелинонзвестняковой шихты глиноземного производства по условиям ее перекачки и хранения поддерживается около 30. Для обеспечения такой влажности наряду с оборотО Дь СП ГО

00

31

ным содовым раствором вводят свежую воду извне. Белитовый шлам в цементное производство направляют гидротранспортом на размол совместно с другими компонентами цементной шихты Готовую шихту с влажностью 32-35% направляют на частичное механическое обезвоживание, например, на пресс- или вакуум-фильтрах. Кек с влажность 13-23% направляют на термообработку в обжиговую печь. Отделенную при обезвоживании жидкую фазу шихты направляют для гидротранспортирования белитового шлама, сюда же вводится свежая вода для компенсации выведен- ной с кском пихты с целью поддержания необходимой по условиям хранения II I рансипртцронания влажности размалываемой шихты. Для интенсификации обезвоживания концентрацию щелочей в жидкой фазе шихты поддерживают в

пределах 0,5-10 г/л R20. Необходимое количество щелочен поступает в виде отмывной щелочи белитового шлама, количество которой может регулироваться глубиной отмывки в глиноземном производстве. При повышенном содержании щелочен в шламе и, соответственно, в шихте и цементе часть жидкой фазы после механического обезвоживания цементной шихты может отводиться в глиноземное производство, например на приготовление слекатель- ной нефелиноизвестняковой шихты, в количестве 0,1-0,5 от общего количества жидкой фазы в цементной шихте Повышенное содержание в ней щелочей позволяет использовать ее для достижения необходимого соотношения /А1203

в спекателыюй шихте с соответствующим сокращением оборота содового раствора и увеличением товарного выхода содопродуктов. До определенного расхода отводимой в спека- тельную шихту жидкой фазы цементной шихты влажность спекателыюй нефелинизвестняковой шихты может поддерживаться на раг,иональном по условиям транспортирования неизменном уровне 30% за счет сокращения подачи в спе- кательную шихту свежей воды. Однако последующее увеличение ввода жидкой фазы цементной шихты приводит к возрастанию влажности спекательной шихты, так как определенное количество влаги в нее необходимо подавать с оборотным концентрированным содовым раствором для обеспечения соотношения RjO/Al O . Это обусловливает

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

увеличение расхода топлива при спекании в глиноземном производстве.

Примеры осуществления способа представлены в таблице.

Пример 1 .

Пример 1 иллюстрирует известный способ: шихту из белитового шлама известняка и корректирующих добавок после размола с влажностью 32% направляют на обжиг во вращающуюся печь с цепной завесой и питанием пульпой шихты наливом.

Примеры 2-15 иллюстрируют предлагаемый способ, причем в примерах 3-5 показана оптимальность предлагаемого диапазона концентрации щелочи в жидкой фазе шихты: влажность шихты, направляемой на обезвоживание в камерный пресс-фильтр, составляет, как и во всех последующих опытах, 32%, влажность получаемого кека шихты поддерживают постоянной (15%).

Различие в съемах продукта с единицы поверхности фильтрации обусловлено различной концентрацией щелочи в жидкой фазе цементной шихты (изменяется за счет изменения ее содержания в белитовом шламе).

В примерах 4, 8 и 9 показана оптимальность предлагаемого диапазона глубины обезвоживания кека шихты: по мере увеличения остаточной влаж- I ности съем продукта сначала возраста- ет, а затем практически не изменяется за предложенным пределом, в то же время возрастает расход топлива за счет повышения влажности кека (верхний предел диапазона), а также за счет ухудшения теплообмена в загрузочном конце печи (нижний предел диапазона влажности). Эти опыты проведены при постоянной концентрации щелочи в жидкой фазе.

В примерах 3, 12-14 показана оптимальность предлагаемого диапазона доли отводимой в глиноземное производство жидкой фазы, отделенной при механическом обезвоживании цементной шихты. В примерах 12-14 при колебании содержания отмываемой щелочи в белитовом шламе в 1,56 раза за счет отвода части жидкой фазы уменьшаются колебания щелочи, поступающей в кек цементной шихты, до 1,2 раза, что стабилизирует качество цемента. При увеличении доли отводимой жидкой фазы более 0,5 существенно возрастает расход топлива на спекание глиноземного производства ввиду увеличения влажности спекательной нефелиноиз- вестняковой шихты.

При уменьшении доли отводимой жидкой фазы менее 0,1 не удается эффективно стабилизировать содержание щелочи, поступающей в кек шихты из растворимой части щелочи белитового шлама: концентрация щелочи в жидкой фазе и содержание щелочи в кеке пихты, поступившей из растворимой части щелочи белитового шлама, возросли в 1,3 раза.

Как видно из сравнения примеров 12-14 с примером 4, при отводе части жидкой фазы в предлагаемом диапазоне обеспечивается существенноеснижение поступления щелочей с кеком шихты при равном содержании растворимой щелочи в исходном белитовом шламе.

Из приведенных данных видно, что при использовании предлагаемого способа обеспечивается увеличение удельных съемов продукта с единицы поверхности фильтрации при механическом обезвоживании цементной шихты на основе белитового шлама в 1,5-3 раза по сравнению- с проведением процесса за пределами предлагаемого диапазона кроме того, достигается снижение расхода топлива при термообработке на 3-15%, обеспечивается стабилизация

количества поступающих, с шихтой щелочей и снижение их содержания в продукте.

5 Формула изобретения

1. Способ получения вяжущего при комплексной переработке алюмосиликат- ного сырья, включающий гидротранспортирование белитового шлама глиноземного производства на мокрый размол совместно с другими компонентами цементной шихты, обезвоживание цемент

ной шихты, обжиг, помол клинкера, отличающийся тем, что, с целью интенсификации обезвоживания цементной шихты перед обжигом и снижения расхода топлива, обезвоживание осуществляют до влажности кека 13 - 23%, а в полученной жидкой фазе поддерживают концентрацию щелочей 0,5 - 10 г/л RgO и направляют ее для гидротранспортирования белитового шлама на размол шихты.

2. Способ поп.1, отличающийся тем, что, с целью стабилизации и снижения содержания щелочей за счет регулирования их концентрации в жидкой фазе шихты, жидкую фазу после обезвоживания шихты в количестве 0,1-0,5 ее общего количества направляют в производство глинозема.

Показатели

Известный

Способ Предлагаемый по примерам

Изобретение относится к промышленности строительных материалов,преимущественно, к способам получения вяжущих материалов. Целью ичобрете- ния является интенсификация обезвоживания цементной шихты перец обжигом и снижение расхода топлива. В заявленном способе получения вяжущего при комплексной переработке алюмо- силикатного сырья обезвоживание осуществляют до влажности кека 13-21%, а в полученной жидкой фазе поддерживают концентрацию щелочей 0,5-10 г/т Р-0 и направляют ее для гидротран- спортирования белитового илапа на размол шихты, жидкую фазу после обезвоживания пихты в количестве 0,1 - 0,5 от ее общего количества направляют в производство глинозема, 1 табп. с S (Л

Концентрация щелочи в жидкой фазе шихты, к4о, г

Влажность шихты, направляемой в печь,2 Количество воды, направляемой с шихтой в печь, кг/кг с.га. Количество воды, выводимой из процесса приготовления цементной шихты в глиноземное производство, кг/кг с.ш. Доля от общего количества жидкой фазы

Количество щелочи в шихте, поступающей за счет отмываемой щелочи белн- тового шлама, г/кг с.ш.

Интенсивность обезвоживания (удельный съем кека шихты при механическом обезвоживании в пересчете на сухое),

КГ С.Ш.

Расход топлива на обжиг цементной шихты, кг у.т./ /т клинкера Расход топлива на спекание глинозем- содержащей шихты, кг у.т/т спека

415 Iб 7 L iJ f 13 Т

0,3 32 15

30

173 135

158 158

0,5 7,2 ,10 14 7,2 7,2 7,2 7,2 5,3 4,7 4,0 4,0 5,1 15 15 15 15 11 13 23 24 15 15 15 15 15

0,4700,176 0,176 0,176 0,176 0,1760,124 0,149-0,282 0,316 0,176 0,176 0,1760,1760,176

0,0 0,00,00,00,00,0 0,0 0,0 0,0

0,0 0,00,00,00,00,0 0,0 0,0 0,0

0,0 0,024 0,047 0,141 0,236 0,282 0,0 0,05 0,10 0,3 0,5 0,6

0,30 0,42 1,27 2,12 2,55 0,89 1,08 2,03 2,27 0,94 0,84 0,70 0,70 0,90

45

1«0

70

35 37 65 75

76 65

65 65 65 65

135 135

153 158

135 135 148 140 144 160 135 135 135 135 135

158

158 158 158 158158 158158 158 160 163

0,5 7,2 ,10 14 7,2 7,2 7,2 7,2 5,3 4,7 4,0 4,0 5,1 15 15 15 15 11 13 23 24 15 15 15 15 15

0,024 0,047 0,141 0,236 0,282 0,05 0,10 0,3 0,5 0,6

О х

U1

го «00

0,30 0,42 1,27 2,12 2,55 0,89 1,08 2,03 2,27 0,94 0,84 0,70 0,70 0,90

30

45

1«0

70

35 37 65 75

76 65

65 65 65 65

135 135

135 135 148 140 144 160 135 135 135 135 135

153 158

158

158 158 158 158158 158158 158 160 163