电石渣综合利用215日熟料水泥生产线工程可行性研究报告

电石渣综合利用215日熟料水泥生产线工程可行性研究报告内容摘要：

济继续呈现快速高效运行的良好态势国内生产总值完成 204 亿元按可比价格计算比上年增长 174 2020 年全市国内生产总值达到 245 亿元累计完成固定 资产投资 6856 亿元增长165 随着东胜准葛尔煤田的开发建设及神华集团煤液化项目 XXXX 羊绒集团硅电联营项目蒙达电力有限公司三期 2 33 万 kW 扩建工程长庆油田第三采气厂第四净化厂等投资数十亿重点工程的建设大量优质高标号旋窑水泥需求量将进一步加大但该市 8家水泥企业中仅有 2家旋窑生产其余企业规模小产品质量低经济效益不高生产能耗大环境污染严重直接影响到 XXXX 市经济建设的健康发展这些小水泥厂必须改建成粉磨站才能生存下去目前周边粉磨站的熟料需求量已达 100万 t 因此本项目的实施对该市小水泥企业的淘汰改造和缓解优质水泥缺 口具有重要作用 223 巴彦淖尔市市场 巴彦淖尔市地域辽阔物产丰富在内蒙古西部地区该市被列为经济开发区工业基础较好经济较为发达 巴彦淖尔市现有水泥生产企业 8 家 2020 年水泥生产能力 120 万 t 实际产量90 万 t 随着改革开发的深入发展该地区的经济建设得到了蓬勃发展城乡及能源基础建设更是规模空前资产投资规模也随之越来越大作为基本建设三大主材之一的水泥需求量在不断增加根据全市目前的全社会固定资产投资水平水泥消费量应在 100～ 120 万 t 左右水泥供求矛盾十分突出特别是根据国家产业结构调整政策全市有 4 家水泥企业将被淘汰因此 缺口将越来越大 作为国家和内蒙古自治区商品粮油糖生产基地第 3 章 原料与燃料 XXXX 能源化工有限公司利用电石渣生产 2 2300td 水泥熟料生产线建设工程年产水泥熟料 1426 万吨原料采用石灰石尾矿电石渣风积沙粉煤灰铁矿粉五组份配料熟料煅烧采用烟煤 31 原料与燃料 311 石灰质原料 ⑴ 石灰石尾矿 XXXX 有限责任公司的 XXXX 矿业公司生产白灰时每年排出石灰石尾矿 80 万吨该石灰石尾矿粒度小于 50mmCaO 含量 5214 品质均匀是生产水泥的极好原料XXXX 矿业公司至新建水泥厂区运输距离约 15 公里采用汽车运输 进厂 石灰石尾矿化学成分 表 31 LOSS SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO R2O SO3 4147 335 102 025 5214 113 015 010 ⑵ 电石渣 XXXX 能源化工有限公司规划建设年产 60 万吨 PVC 生产线每年排电石渣 75万吨干基所排电石渣至新建水泥厂区运输距离约 1 公里 XXXX 能源化工有限公司的电石渣是在 PVC 生产过程中电石 CaC2 水解后产生的沉淀物工业废渣主要成分为 Ca OH 2 CaC2 电 石 2H2O → C2H2↑ 乙炔气 Ca OH 2↓ 电石渣 电石渣的堆放不仅占用大量的土地而且因电石渣易于流失扩散污染堆放场地附近的水资源碱化土地长时间堆放还可能因风干起灰污染周边环境电石渣属难以处置的工业废弃物之一 电石渣的主要成分是 Ca OH 2 其 CaO 含量高达 60 以上其化学成分见表 32 电石渣化学成分 表 32 LOSS SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO R2O SO3 2615 452 238 052 6489 055 012 066 水解后产生的电石渣水分高达 90 以上经沉降池沉降板式压滤机压滤后水分为 3540 电石渣中的细颗粒较多 10～ 50微米颗粒达 80以上电石渣粒度分布见表 33 电石渣粒度分布 表 33 粒径μ m 001117 117585 585897 8974469 4469 期间 110 3247 2152 3028 149 累计 110 3357 5482 8510 100 电石渣的个数平均粒径 189μ m 重量平均粒径 919μ m 面积平均粒径 575μ m中位粒径 829μ m 比表面积 94732m2kg 电石渣的比表面积越高吸水性亦越高烘干难度越大 通过对电石渣的物理及化学性能分析可以看出电石渣中的 CaO 含量很高可以说是制造水泥熟料的优质钙质原料其粒度很细几乎不需要粉磨就可以满足水泥熟料生产的要求需要解决的主要问题是对电石渣进行有效烘干和准确配料 312 硅质原料 本项目拟采用风积沙作为硅质原料 风积沙是由于过度开垦放牧砍伐森林造成土地荒芜经过大自然的作用形成的一种细小均齐颗粒状的含硅物质它与河沙海沙不同它不仅含硅量低于河沙海沙且不具备河沙 海沙的稳定性是一种极少被利用做工业原料的低品位资源历来被认为是自然污染物 乌海是一个被沙漠环抱的地方四周分布有毛乌素沙漠库布其沙漠和腾格里沙漠风积沙的特性 风积沙物理特性 风积沙的颗粒组成很细表面积很大颗粒粒径平均在 0075200mm 左右颗粒组成见风积沙颗粒组成名称 砾 石 砂粒％ 粗 中 细 极细 粒径大小 mm 202 205 05025 050075 ＜ 0075 组成百分比％ 085 234 3510 4893 1278 风积沙的不均匀系数很小颗粒级配差内摩擦角在 2937左右松散 性强沙粒表面活性很低无粘性内聚力基本为 0不易形成整体化学特性 风积沙主要以石英为主含长石云母等化学成分 SiO2 约占 65％左右 Al2O3 约占 10％左右 CaO约占 8％左右其他成分很少一般在 03％ 11％左右盐性一般为氯盐属非盐渍土或弱非盐渍土风积沙的化学成分 风积沙的化学成分化学成分 SiO2 Al2O3 CaO Fe2O3 Na2O MgO K2O 含量 变化 范围 6816957 1039 696844 203286 206241 155218 213221 平均值 984 792 228 230 173 采用风积沙作为硅质原料生产水泥乌海地区的蒙西西水等水泥企业已经应用多年积累了较为丰富的生产经验可靠性较强上述风积沙 SiO2 含量较高碱含量很低质量较好能够满足本项目生产优质普通硅酸盐水泥熟料的成分要求 313 铝质校正原料 本项目采用 XXXX 能源化工有限责任公司电厂干排的粉煤灰做为铝质校正原料 XXXX 热电有限公司是 XXXX 化工有限责任公司自备能源型企业 LOSS SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO 2432 827 5459 404 053 315 燃煤 ⑺燃料 长焰煤 乌海市是我区重要的产煤基地主要煤矿有摩儿沟矿骆驼山矿乌达矿海南矿公乌素矿棋盘井矿等矿区煤矿资源非常丰富且质量稳定价格低廉燃料供应条件极为优越根据需要的煤质和运输距离可选用如下煤矿原煤 各煤矿原煤工业分析 表 38 代表性产煤区 发热量 catg 全水份 Ml 分析水份 Ad 干基灰份 Ad 干基挥发份 Vd 干基全硫 Std 氢含量 Bad 煤 种 干基高位应用基低位 乌达矿区 5885 5112 1276 468 1628 2887 0924 381 长焰煤 6368 5719 1029 426 1448 3234 060 416 7208 5884 148 913 687 3260 030 418 长焰煤 6844 6200 1009 928 499 3095 016 460 7364 6202 1275 432 795 3916 071 339 6772 6059 111 418 731 2878 014 355 6395 5748 151 1006 802 2963 036 443 骆驼山矿 6463 5599 1810 978 575 3251 032 377 长焰煤 5957 5100 2098 1310 587 2946 029 449 灰份 挥发份 干基全硫 Std 氢含量 Bad kJkg kCaLkg 100 2600 2800 090 400 22154 5300 32 配料方案 321 原料配料计算使用的原料及煤灰化学成分见表 310 表 310 名称 LOSS SiO2 AL2O3 Fe2O3 CaO MgO R2O SO3 Total 石灰石 4147 335 102 025 5214 113 015 010 9961 电石渣 2615 452 238 052 6489 055 012 066 9979 风积沙 226 6970 984 228 792 173 217 9590 粉煤灰 1094 4420 3537 667 119 042 138 20 1001 铁矿粉 2432 827 5459 404 053 027 54 9742 煤灰 6558 2171 893 092 139 094 048 9947 322 熟料率值的选取 根据上述原料成分结合电石渣煅烧水泥熟料的特点考虑预分解窑在生产中的操作经验本报告设定熟料率值为 kH 090177。 001 SM 260177。 010 IM 140177。 010 323 熟料热耗及煤灰掺入量 根据同类型预分解 窑的实际生产及热工计算本项目电石渣烘干需用热耗较大熟料烧成热耗标定为 3178 kJkg熟料 760 kcalkg熟料时 1 级预热器出口温度 550600℃该热量烘干电石渣后排放温度 150170℃左右因此本项目不能采用余热发电系统 煤灰掺入量 3178 26022154 373 324 原料配料计算结果 ⑴原料配比及理论料耗 表 311 石灰石 电石渣 风积沙 粉煤灰 铁矿粉 理论料耗 49788 33192 1196 346 160 156 ⑵生料熟料化学成分 表 312 LOSS SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O SO3 Cl 生料 3590 13． 67 2． 69 1． 93 43． 25 1． 43 033 009 0329 0008 熟料 22． 36 5． 43 3． 20 65． 03 2． 16 057 017 0524 0012 ⑶熟料率值及矿物组成 表 313 KH SM IM C3S C2S C3A C4AF 钠当量 液相量 硫碱比 0897 259 140 5387 2349 896 973 054 2568 109 325 原料配料计 算说明 ⑴ 电石渣作为生产 PVC 排出的工业废渣其中微量元素很多在熟料煅烧中表现 2 个特点一是烧成温度偏低属于低温煅烧型的水泥熟料烧结范围较窄二是烧成中液项较多液相形成较早相应的窑皮较长窑皮形成活跃因此在配料中适当提高了硅率 SM略降低了铝氧率 IM这种配方的优点是熟料结粒细小均齐不易结圈起块冷却效果好强度高水化热低与水泥外加剂相容性好同时也有利于熟料煅烧的操作 ⑵ 与石灰石为原料的新型干法生产线比较石灰石的分解反应是 CaCO3→CaO＋ CO2 反应温度 800900℃理论耗热 1660KJ㎏而电石渣的分解反应是 Ca OH 2→ CaO＋ H2O 反应温度 580℃理论耗热 1160KJ ㎏两。