2021年全国机械冶金建材行业“互助保障杯”职工技术创新成果展示

尾矿和废弃资源综合利用生产高性能环保水泥熟料

单位:吉林亚泰水泥有限公司

项目是由吉林亚泰水泥有限公司自主创新研发,主要应用于无机非金属材料  新材料领域。

本项目实现利用尾矿资源、粉煤灰、炉渣、煤矸石、铜渣、镍渣等固体废物大幅度降低原生资源、能耗和二氧化碳排放的水泥熟料生产方法,吨熟料使用的尾矿和废弃资源比例>40%,吨熟料二氧化碳排放量和烧成热耗可以降低20%以上。实现尾矿和废弃资源综合利用开发与生产高性能环保水泥熟料产业化。

项目的主要创新点包括:1)低品位石灰石(高硅石灰石)、粉煤灰、炉渣、煤矸石、铜渣、镍渣等工业固体废弃物在生产水泥熟料过程中生料粉磨细度控制的合理性,要满足生产熟料的要求,通过采用铁碳铬铌钨硼合金系耐磨涂层及其制备方法,使高硅石灰石、废渣等粉磨到理解的细度,产品的颗粒级配合理,解决了难磨的工业废渣大颗粒在熟料煅烧过程中无法参与反应,熟料质量差的问题,同时,各种衬板使用寿命平均达到5000-6000h,超过国家标准GB/T27976—2011《水泥工业管磨装备》规定的4000h性能指标。2)窑尾温度的最佳控制,并通过窑尾漆渣喂入点及喂入量的调整,使物料在预热器内高效预热、在分解炉内高效分解,且不在系统中产生结挂,达到熟料煅烧系统稳定高质量运行的最佳效果。3)利用粉体物料稳流仓技术,稳定窑尾喂煤,稳定分解炉煤粉燃烧状态,在分解炉形成理想的温度场,物料分解效率更高,解决低品位石灰石分解难的问题。4)针对高硅石灰石和工业废料的配料难烧的问题,对篦冷机系统用风优化调整,提高二次风温,强化了窑内煅烧,熟料煅烧颗粒更好,C3S、C2S、C3A、C4AF晶体形态完整,改善了熟料的易磨性能,各龄期强度发挥较好,达到了优质环保型水泥的性能要求,强度高、稳定性好,可用于生产适用于多种环境的特种水泥。

项目自2019 年 1 月投产上线以来成效显著。优化了烧成工艺系统,提高运行效率,年可为企业增加效益6301万元:采用煤粉分级燃烧技术,氨水用量可节约20%,每年可节约氨水消耗费用143万元;采用煤矸石及废漆渣替代煤粉入炉方式,年可节约燃煤费用1400万元;以现今市场价格计算,生产高性能环保型水泥熟料300万t/a能力,环保型水泥熟料的应用可以提高水泥企业的竞争力,年销售收入为82758万元、年效益4758万元、年税收5793万元。项目执行期内生产高性能环保型水泥熟料的销售收入为248274万元、效益为14274万元、税收为17379万元。