一種在水泥生產中協同處理汙泥的方法
2023-11-08 13:48:12 1
專利名稱：一種在水泥生產中協同處理汙泥的方法
技術領域：
本發明屬於汙泥處理領域，尤其涉及一種在水泥生產中協同處理汙泥方法。
背景技術：
造紙汙泥的成分較為複雜，除含有大量的水分外(一般含水率高達70% 以上)，還含有難降解的有機物、重金屬和鹽類等，這些汙泥若不加以有效處 置，將對環境產生嚴重危害。
造紙汙泥的處理方法主要有填埋、焚燒、制磚法，以及用於發電等。其中， 填埋相對簡單，投資省，處理費用低，但是其侵佔土地，而且不能最終避免環 境汙染。焚燒是目前最徹底的無害化處理方法，但處理設施複雜，能耗高，投 資大，處理費用多，而且又存在需要二次處理焚燒灰渣的問題。制磚的汙泥利 用量較小。汙泥發電雖然利用了汙泥中的發熱量，但投資較大，經濟性差，也 存在二次處理灰渣的問題。
在各種汙泥的處置方法中，汙泥的高含水率是一大難題，現有的各種減量 化和資源化處置方法中，需要對汙泥預先進行脫水處理或專門的烘乾處理，如 汙泥通過專門的脫水裝置把含水率降到40%以下以後再用於水泥配料，這使得 汙泥的處理過程複雜、能耗高、處理量小、處理成本高。
申請號為200510100013.7的中國專利7>開了 一種在生產水泥的同時又處 理汙泥的方法，但是該方法把重金屬含量高的汙泥與燃煤混合，並利用水泥生 產中的餘熱烘乾後通過噴燃槍噴入迴轉窯高溫帶，在1400~ 1600。C的高溫下 燃燒9-12分鐘，灰燼製成水泥產品。而對於重金屬含量低的汙泥，則需要另 外經烘乾加鹼穩定製成肥料產品。
申請號為200710045299.2的中國專利申請公開了一種採用脫水汙泥配料 製得的水泥熟料及其生產方法，該方法直接用脫水汙泥進行配料，並引入窯尾高溫廢氣作為烘乾熱源，但這個方法必須對汙泥本身進行預先的脫水和涼幹處
理，使水份降到40%以下後與其它原料進行配料，再進入生料磨，該方法不能 直接將汙泥加入生料磨磨內，對於高含水率的汙泥難以應用；同時該方法針對 的是自來水廠汙泥，而且汙泥的利用量低。
汙泥含水率上限沒有特別要求，而且處理量大，無任何二次汙染的無害化處置 和資源化利用的方法，將越來越為人們所重視。
造紙汙泥主要含有CaO、 Si02、 A1203、 Fe203等化學成分，與水泥原料的 成分相近。而目前水泥熟料的生產多採用新型幹法水泥生產線，其包括處理量 大、具有烘千兼粉磨功能的立磨，生料均化庫，以及由分解爐、迴轉窯等組成 的煅燒系統。該新型幹法水泥生產線生產水泥熟料時， 一般是將水泥原料預處 理後加入立磨混合、磨細，製得水泥生料，水泥生料在生料均化庫均化後在煅 燒系統中燒製成水泥熟料。如能將造紙汙泥用於製備水泥，將可能實現造紙汙 泥的無害化處置和資源化利用。
發明內容
本發明提供了一種在水泥生產中協同處理汙泥的方法，利用現有新型幹法 水泥熟料生產線對汙泥進行無害化處置和資源化利用，採用將造紙汙泥直接加 入現有新型幹法水泥生產線中具有烘乾兼粉磨功能的立磨，製備得到水泥熟 料，該方法可處理含水率>70°/。(重量百分比)的造紙汙泥，且處理量大，無 任何二次汙染。
一種在水泥生產中協同處理汙泥方法，利用現有新型幹法水泥熟料生產線 生產水泥熟料並協同處理汙泥，將含水率>70%的造紙汙泥直接加入立磨，與 水泥原料混合、磨細，製得水泥生料，造紙汙泥的加入量為水泥生料重量的 5%~12%，均化後導入煅燒系統中燒製成水泥熟料；煅燒系統中的窯爐廢氣 通入立磨進行千燥。
將含水率》70%的造紙汙泥的加入量控制在水泥生料重量的5%~ 12% (優選5%-10%)，可以保證生產正常進行，製備的水泥熟料符合行業標準。所述的造紙汙泥除水分外還主要含有CaO、 Si02、 A1203、 Fe203等化學成 分，鉀、鈉、氯、^琉等揮發性組分含量並不高，可部分替代石灰石和粘土等作 為水泥原料來製備水泥熟料，不會產生有害物質。另外還含有一定量的重金屬 等有害物質，可以被水泥生料吸附並最終在高溫煅燒過程中固化於水泥熟料中。
所述的水泥原料選用本領域通用的水泥原料，如石灰石、粘土等，各原料 的用量可根據實際需要調整或按照傳統的比例添加即可。 本發明具有如下有益效果
(1 )本發明採用將溼造紙汙泥直接加入立磨並在立磨中進行乾燥的方法， 溼造紙汙泥無需進行預先脫水或乾燥，再與其它水泥原料經預先配料、混合和 皮帶輸送的工序進入立磨，而是通過計量泵、輸送管及分散裝置將汙泥直接加 入立磨內，隨後被窯尾高溫廢氣乾燥，因而對汙泥的含水率沒有要求，可處理 含水率> 70%的造紙汙泥。
(2) 在新型幹法水泥熟料生產線的立磨中，為了改善立磨中物料的流動 和穩定料層，本身設有噴水裝置，將溼汙泥直接加入立磨，不僅對汙泥的含水 率沒有要求，而且還可減少立磨噴水系統的噴水量， 一舉兩得。
(3) 將含水率>70%的造紙汙泥直接加入烘乾兼粉磨系統中的立磨，由 於在立磨中引入了窯尾廢氣的餘熱，造紙汙泥在立磨中不僅無需另外提供加熱 源或乾燥設備即可得到乾燥。
(4) 造紙汙泥中主要含有的CaO、 Si02、 A1203、 Fe203等化學成分可部 分替代石灰石、粘土等用作水泥原料；造紙汙泥中含有的有機物等會在水泥生 產過程中被大量的水泥生料吸附，並最終完全燃燒分解；而造紙汙泥中的重金 屬，對水泥燒成有一定的促進作用，在水泥熟料礦物形成過程中參與了礦物的 形成反應，結合到熟料晶格中，得到了很有效的固化；造紙汙泥中的鉀、鈉、 氯、硫等揮發性組分含量並不高，不用擔心水泥生產過程中產生結皮及有毒氣 體，實現了造紙汙泥的無害化處置和資源化利用。
(5) 由於一般新型幹法水泥熟料生產線熟料產量很大，因而造紙汙泥處 置的相對數量也很大，如日產5000噸熟料的生產線，按水泥生料中幹的造紙汙泥摻入量為3% (重量百分比)計，折算成含水70%的溼造紙汙泥摻入量約 10% (重量百分比)，溼造紙汙泥處理量就高達40p屯/小時。
圖l是本發明方法的工藝流程示意圖。
具體實施方式
實施例1
如圖1所示，在日產5000噸新型幹法水泥熟料生產線上，水泥原料按石 灰石砂頁巖銅渣=82.5: 15: 2.5 (重量比)精確計量後由皮帶輸送進入立 磨，將含水率為70%的造紙汙泥通過汙泥池直接由計量泵加入立磨，每小時加 上述造紙汙泥20噸(折算成水泥生料中溼造紙汙泥的4參入量約為5%)，造紙 汙泥在立磨中利用轉窯廢氣的餘熱乾燥，並與水泥原料混合， 一起磨細成水泥 生料，均化後送入煅燒系統，燒製成水泥熟料，水泥熟料的率值為石灰飽和 比(KH) =0.920、矽酸率(n) =2.51、鋁氧率(P) =1.57。
實施例2
如圖l所示，在日產5000噸新型幹法水泥熟料生產線上，按石灰石砂 頁巖銅渣=83.0: 14: 2.5 (重量比)精確計量後由皮帶輸送進入立磨，將含 水率為75%的造紙汙泥通過汙泥池直接由計量泵加入立磨，每小時加汙泥量 40噸(折算成水泥生料中溼造紙汙泥的摻入量約為10%)，造紙汙泥在立磨 中利用轉窯廢氣的餘熱乾燥，並與水泥原料混合， 一起磨細成水泥生料，均化 後送入煅燒系統，燒製成水泥熟料，水泥熟料的率值為KH=0.913、 n=2.58、 P=1.50。
實施例3
如圖l所示，在2500噸新型幹法水泥熟料生產線上，按石灰石粘土 砂頁巖銅渣=83.4: 10: 5: 2.6 (重量比)精確計量後由皮帶輸送進入立磨，將含水率為80%的造紙汙泥通過汙泥池直接由計量泵加入立磨，每小時加汙泥 量20噸(折算成水泥生料中溼造紙汙泥的摻入量約為10%)，造紙汙泥在立 磨中利用轉窯廢氣的餘熱乾燥，並與水泥原料混合， 一起磨細成水泥生料，均 化後送入煅燒系統，燒製成水泥熟料，水泥熟料的率值為KH=0.908、 n=2.42、 P=1.55。
權利要求
1、一種在水泥生產中協同處理汙泥的方法，利用現有新型幹法水泥熟料生產線生產水泥熟料並協同處理汙泥，其特徵在於將含水率≥70％的造紙汙泥直接加入立磨，與水泥原料混合、磨細，製得水泥生料，造紙汙泥的加入量為水泥生料重量的5％～12％，均化後導入煅燒系統中燒製成水泥熟料；煅燒系統中的窯爐廢氣通入立磨進行乾燥。
2、 如權利要求1所述的方法，其特徵在於所述的造紙汙泥的加入量為 水泥生料重量的5°/。~ 10%。
全文摘要
本發明公開了一種在水泥生產中協同處理汙泥的方法，利用現有新型幹法水泥熟料生產線生產水泥熟料並協同處理汙泥，將含水率≥70％的造紙汙泥直接加入立磨，與水泥原料混合、磨細，製得水泥生料，造紙汙泥的加入量為水泥生料重量的5％～12％，均化後導入煅燒系統中燒製成水泥熟料；煅燒系統中的窯爐廢氣通入立磨進行乾燥。該方法無需將汙泥與水泥原料經預先配料、混合和皮帶輸送等工序進入立磨，無需對汙泥進行預先脫水或乾燥，可處理含水率高的汙泥，處理量大，沒有二次汙染，且能節省石灰石和粘土等水泥原料，對水泥熟料質量沒有不利影響。
文檔編號C04B7/36GK101580346SQ20091010011
公開日2009年11月18日 申請日期2009年6月29日 優先權日2009年6月29日
發明者張松立, 楊曙光, 陳胡星 申請人:浙江大學