技術領域

本發明涉及一種節煤劑及其制備方法，尤其涉及一種水泥熟料回轉窯熟料燒成用節煤劑及其制備方法。

背景技術

煤炭資源是不可再生資源，隨著每年的大量開采使用將日趨減少，大量的煤炭燃燒后所產生的粉塵和二氧化碳又會對環境和氣候產生不利影響，因此減少煤炭消耗及碳排放是全人類所面臨的非常重要的節能環保課題。

水泥行業是煤炭消耗大戶，噸水泥熟料燒成熱耗約100kg標煤，每年全國水泥熟料產量13億噸以上，則每年消耗標煤1.3億噸以上，相當于5000大卡的實物煤炭1.82億噸，節能潛力巨大。

現有技術的煤用助燃劑和水泥立窯專用節煤增效劑是通過對煤的燃燒起助燃作用，提高煤的燃燒效率從而減少煤的使用，而并非是通過減少水泥熟料燒成過程中對反應熱量的需求，實現對水泥熟料燒成過程中的能耗的降低，并且有些煤用助燃劑和節煤增效劑因含有氯化鈉而腐蝕金屬設備產生負面作用，即使有一些節煤劑不含氯化鈉，但原料來源不廣，組分復雜，成本較高。

因此，如何提供一種減少水泥熟料燒成過程中對反應熱量的需求，從而降低獲得水泥熟料燒成過程中的能耗的方法成為有待解決的問題。

發明內容

本發明提供了一種水泥熟料回轉窯熟料燒成用節煤劑，由硅鈣渣經脫堿和/或烘干制得，將其作為添加劑與水泥生料混合進行水泥熟料的燒制，能顯著降低水泥熟料回轉窯水泥熟料燒成過程中對反應熱量的需求。

本發明還提供了一種水泥熟料回轉窯熟料燒成用節煤劑的制備方法，由該方法制成的節煤劑，與水泥生料混合進行水泥熟料的燒制，能顯著加快水泥熟料回轉窯熟料燒成過程礦物化學反應速率，降低水泥熟料燒成過程中對反應熱量的需求。

本發明還提供了一種水泥熟料的燒成方法，采用由硅鈣渣經脫堿和/或烘干制得的節煤劑作為添加劑，添加到水泥生料中進行水泥熟料的燒制，可顯著改善水泥生料的易燒性，從而降低水泥熟料回轉窯水泥熟料燒成過程中的能耗。

本發明提供了硅鈣渣在制備水泥熟料回轉窯熟料燒成用節煤劑中的應用，所述節煤劑由硅鈣渣經脫堿和/或烘干制得，將制得的節煤劑作為水泥熟料燒制過程的添加劑，可顯著改善水泥生料的易燒性，從而減少水泥熟料燒成過程中對反應熱量的需求，實現水泥熟料燒成過程中能耗的降低。

本發明提供的一種水泥熟料回轉窯熟料燒成用節煤劑，所述節煤劑由硅鈣渣經脫堿和/或烘干制得。

進一步的，所述節煤劑中含有硅酸二鈣(2CaO·SiO₂)；所述節煤劑中二氧化硅和氧化鈣總重為70～77wt％；所述節煤劑的密度為2.9～3.1g/cm³，松散容重為0.9～1.3g/cm³，中值粒徑為25～30μm；并且基于節煤劑的總重，以Na₂O的量計，所述節煤劑的含堿率為小于1wt％，所述節煤劑的含水率低于5wt％。

更進一步的，所述節煤劑通過將硅鈣渣與電石渣和/或石灰乳加水反應進行脫堿，然后將脫堿后的硅鈣渣進行壓濾和烘干制得；或者所述節煤劑通過將硅鈣渣直接烘干制得。本領域技術人員可以根據其采用的硅鈣渣的堿含量，水含量選擇對該硅鈣渣進行脫堿和/或烘干，只要獲得的節煤劑含堿率小于1wt％，所述節煤劑的含水率低于5wt％即可。

例如當硅鈣渣堿含量小于1wt％時，可以直接烘干使用，若硅鈣渣堿含量大于1wt％，可以先進行脫堿處理，然后再烘干使用。進一步的，將所述節煤劑的含水率定在上述范圍是因為若水分過高，節煤劑主要礦物成分硅酸二鈣會緩慢水化反應結硬塊降低活性，另外，將含水量限定在上述范圍還有利于制成的節煤劑的包裝以及計量。

在本發明的方案中，所述硅鈣渣是以粉煤灰為原料提取氧化鋁過程的副產物，主要礦物成分為硅酸二鈣(2CaO·SiO₂)，例如專利CN201310006060.X中所使用的硅鈣渣。在本發明的一個具體實施方式中，所述硅鈣渣的含水率可以為35～40wt％；進一步的，在所述硅鈣渣的干基中，含硅酸二鈣的量可以為70～77wt％，含堿率(以Na₂O的含量計)可以為0.8～4wt％。

在本發明的方案中，所述電石渣為電石水化反應制取乙炔過程的副產物，其主要化學成分為氫氧化鈣(Ca(OH)₂)。在本發明的方案中，所述電石渣的含水率可以為5～10wt％；進一步的，在所述電石渣的干基中，含氫氧化鈣(Ca(OH)₂)的量為85wt％以上。