用旋窑厂处理废弃混凝土制活性渣粉和活性骨料的方法，利用旋窑水泥生产线工艺装备，将破碎的废弃混凝土于回转窑内经980℃～1280℃焙烧，然后经解理性粉磨、分选，制取活性渣粉和骨料。本发明专利技术可利用旋窑水泥生产线设备，可简便地、较低成本的有效利用废弃混凝土组成的全部组份，生产有较高附加值且市场用途广泛的优质活性渣粉和优质活性骨料。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及环保利废领域，尤其涉及一种利用干法旋窑生产线工艺装备处理废弃混凝土制活性渣粉和活性骨料的方法。
技术介绍
当前，我国废弃混凝土日平均产生量已逾百万吨，且以每年8%的速度增长，预计2020年将达到6.5?7亿吨。这些废弃混凝土如果不能得到良好的再利用，不仅破坏生态环境，而且也是资源的巨大浪费，同时还将进一步加剧建材行业的生产负担。我国水泥产量居世界首位，2014年水泥产能近28亿吨；与此同时，水泥生产所需的石灰石、黏土等原材料却面临资源匮乏的局面。利用废弃混凝土制备再生水泥，通过水泥一一混凝土材料的闭路循环，一方面可以直接减少整个混凝土生产系统的废弃物，实现废弃混凝土的高附加值再生利用；另一方面，能够有效缓解水泥工业的生产压力，减少对不可再生资源的消耗。 近年来，废弃混凝土资源化利用国内外相关研究多集中于再生骨料，且以多级破碎、振动分选方式为主，但是，受废弃混凝土成分复杂性以及骨料与硬化砂浆分离技术的限制，我国现阶段再生骨料生产成本较高而产品性能有限，混凝土破碎过程中产生大量裂缝损伤，且骨料表面嵌附有大量结构疏松的水泥石矿物，直接影响其应用。此外，再生骨料技术主要利用的是废弃混凝土中的粗骨料，而成本更高的砂浆、尤其是水泥石部分没有被有效的利用。 在以废弃混凝土为原料煅烧水泥方面，目前研究的技术途径主要有二: 其一是从废弃混凝土中分离出粗骨料，利用废弃混凝土中的粗骨料取代部分天然石灰石作为水泥钙质原料。申请号为201110307407.5的中国专利公开了一种用废弃混凝土制备水泥熟料的方法；2012年4月《土木建筑与环境工程》第34卷第2期“废弃混凝土再生水泥熟料的配制与性能”介绍了重庆大学万朝均等在实验室将废弃混凝土多次破碎、分离，去掉含砂较多的水泥石(< 5mm颗粒物)，获得以石灰石为主的颗粒(粒径5?20_)，取代天然石灰石煅烧熟料。武汉理工大学万惠文等同样以实验室条件利用废弃混凝土代替部分石灰石原料配料烧制水泥，实验室配料中石灰石取代率为60%时可煅烧出熟料。 其技术途径二是利用废弃混凝土破碎后分离出的水泥石微粉、含砂硬化水泥石或者砂浆部分作为水泥生料组分。 废弃混凝土经破碎、分选制备再生骨料过程中产生的细小微粒，主要成分为水泥石。有研究者将废弃混凝土破碎，经低温热处理、多次磨碎、分次筛分后的微粉(水泥石微粉)煅烧水泥。捷克研究人员用回收的混凝土微粉作为波特兰水泥生料组分，掺入富钙石灰石、铁质校正原料以及CaF2，于实验室在1430°C煅烧熟料。申请号为201210492158.6的中国专利申请，公开了一种废弃混凝土微粉活化方法，介绍了浙江大学孙家瑛等用废弃混凝土微粉与粉状硅酸钠混合后加热(250°C?350°C )1-2小时，冷却后再加脱硫石膏和熟石灰、硫铝酸盐、硅酸盐水泥熟料、三乙醇胺外加剂一起粉磨至大于450m2的粉料。 经破碎的废弃混凝土中，水泥石与砂紧密黏接、不易分离，有研究者利用这种含砂的硬化水泥石、或直接利用废砂浆为原料煅烧水泥。如山东大学陶珍东等采用热处理或者三乙醇胺(TEA)处理，并结合机械粉碎，将废弃混凝土中的基质胶凝组分(即水泥石组份)分离出来作为水泥原料，于实验室条件下掺量20%时，熟料强度与常规生料煅烧的熟料相差不大。同济大学王培铭等利用废弃混凝土中分离出的废砂浆为部分粘土替代原料，于实验室分别按照高C3S、高C2S和普通硅酸盐水泥3种典型配料煅烧熟料。 但，国内外现有的实验显示，以分离后的含砂废弃混凝土胶凝组分为原料煅烧水泥熟料，存在一个关键性的技术难题一一结晶态S12的活化。砂的主要矿物成分为石英，在水泥煅烧时不易解聚出4—(反应活性体)与CaO结合形成(^，进而影响生料易烧性；另外，由于硬度大、难磨，砂中S1^aB体的颗粒较粗，对熟料中硅酸盐矿物(C2S、C3S)的组成和晶型晶貌有不利影响。万惠文等的研究表明:随着分离后的废弃混凝土取代石灰石比例的上升，熟料中f-CaO含量增加、熟料质量下降；陶珍东等的研究配制的生料易烧性较差，且随着掺量增加，生料易烧性更差，熟料强度降低；王晓波利用以分离的废弃混凝土和废砖为主的建筑垃圾为原料煅烧熟料，随建筑垃圾掺量增加，熟料抗压强度呈下降趋势。 目前，利用废弃混凝土制备水泥的方法大都需要对原料进行破碎、筛分，将组分分离，不仅使废弃混凝土材料利用率偏低，而且增加产品的生产成本和能耗。而废弃混凝土中含有石灰石(粗骨料)和硅质原料(砂)，硬化水泥石高温下脱水形成的氧化物成分与水泥生料基本相同，理论上完全可以利用废弃混凝土中所有组分作为原料制备再生水泥。这种方式突出的优点是:废弃混凝土无需分离处理，可以降低再生水泥成本，实现废弃混凝土的完全资源化利用；对原料加工要求精度低，适于大批量生产；废弃混凝土中的硬化水泥石、未水化水泥颗粒以及杂质离子可以促进熟料烧成，降低烧成能耗。但是当前尚没有技术方法可以解决废弃混凝土原料显著区别于普通水泥生料的特点，即国内外至今尚没有可行的技术方法可解决——存在硬化水泥石和由砂提供结晶度高的S1jt为硅质原料，及解决结晶态S12的反应活性，以降低熟料烧成能耗、提高熟料质量的技术问题。另一方面，水泥作为最大宗建筑材料之一，为降低其生产成本或改善某些性能，通常加入一定量的掺合材，即水泥通常是采用熟料、掺合材、石膏经熟料配料后粉磨的混合物。常用的活性掺合材是水淬矿渣，其次是磷渣、钢渣、煤渣、粉煤灰及其他冶金废渣。视水泥品种及强度等级不同，掺合材通常用量占5 - 50%。为降低生产成本，部分水泥粉磨站所用掺合材的用量高达60 - 80%。由于掺合材需求量巨大，而可用的活性掺合材来源有限，许多企业不得不采用专门焙烧的煤矸石、烧页岩、烧粘土及砂岩、石灰石作为掺合材，甚至部分企业为降低生产成本采用大量的生矸石、碳质页岩乃至粘土质矿物等直接作为掺合材，导致部分水泥除强度和凝结时间正常外，实际上是不能用于机构工程的劣质水泥，而致使豆腐渣工程层出不穷。其次，大规模经济建设致使水泥混凝土工程用砂需求巨大，优质砂石资源逐渐枯竭，因技术与成本原因，高含泥量砂石及高含盐砂石(海砂)被广泛采用，现已严重影响到混凝土工程质量尤其是工程的耐久性。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种，可利用旋窑水泥生产线设备，可简便地、较低成本的有效利用废弃混凝土组成的全部组份，生产有较高附加值且市场用途广泛的优质活性渣粉和优质活性骨料。本专利技术解决其问题采用的技术方案是，，利用旋窑水泥生产线工艺装备，将破碎的废弃混凝土于回转窑内经9800C?1280°C焙烧，然后经解理性粉磨、分选，制取活性渣粉和骨料，主要包括如下步骤: (I)原、燃材料备料:将废弃混凝土破碎至< 40mm，去钢筋，作为原料；以燃煤制成煤粉作为燃料； (2 )活化焙烧:将步骤(I)所得废弃混凝土块粒状原料连续送入回转窑内，每Kg废弃混凝土原料配热100?300KCal，视焙烧质量情况调整回转窑窑头喷煤管燃烧器用煤量和回转窑转速及原料喂料量，控制回转窑内高温烧成区段焙烧温度为980°C?1280°C ;控制焙烧的时间为15~50分钟； 以确保块粒状废弃混凝土中的原水泥石矿物组份及原惰性的硅铝酸本文档来自技高网...
【技术保护点】
用旋窑厂处理废弃混凝土制活性渣粉和活性骨料的方法，其特征在于，利用旋窑水泥生产线工艺装备，将破碎的废弃混凝土于回转窑内经980℃～1280℃焙烧，然后经解理性粉磨、分选，制取活性渣粉和骨料，主要包括如下步骤： （1）原、燃材料备料：将废弃混凝土破碎至≤40mm，去钢筋，作为原料；以燃煤制成煤粉作为燃料；（2）活化焙烧：将步骤（1）所得废弃混凝土块粒状原料连续送入回转窑内，每Kg废弃混凝土原料配热100～300KCal，控制回转窑内高温烧成区段焙烧温度为980℃～1280℃；控制焙烧的时间为15~50分钟；（3）解理性粉磨：将步骤（2）所得的焙烧物料连续稳定的送入球磨机内，或者配入适宜于掺入活性渣粉的材料送入球磨机内；连续加入占入磨物料总量0.03%~0.3%的醇胺复合型解理性活化助磨剂，在活化助磨剂作用下，经球磨机内小球锻反复研磨为含活性骨料的混合粉料；（4）分离活性渣粉和骨料：将步骤（3）所得的含活性骨料的混合粉料送入分选系统，经选粉机分选和颗粒料洁净化分离处理，所得的80μm筛余＜20%的细粉即为活性渣粉，所得的粒径≥0.2mm的颗粒料即为具有表面活性的活性骨料。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：尹无忌，尹小林，
申请(专利权)人：湖南省小尹无忌环境能源科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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