本發(fā)明涉及水泥工業(yè)生料的制備方法，特別適用于在干法、半干法水泥生產(chǎn)中利用低劣質(zhì)原料制備水泥生料。
干法、半干法水泥工藝，生料的制備方法通常是將破碎烘干后的各種原料（石灰石、粘土、鐵粉、煤等）按配比送入磨機粉磨，以得到符合一定成份、細度、水份要求的水泥生料。其工藝流程如圖1所示。
這種生料制備方法。特別對于礦山品位低或礦山儲量不足，原料主要靠外供的水泥廠，由于對一些低品位原料不能加以充分利用（多為石灰質(zhì)原料），并且原料中各種雜質(zhì)和有害成份易混入生料而又無法剔除，給生產(chǎn)控制的穩(wěn)定和產(chǎn)品質(zhì)量的提高都帶來不利的因素。且影響生產(chǎn)成本的降低和進一步提高經(jīng)濟效益。如：
（1）水泥生產(chǎn)中需用量最大的石灰質(zhì)原料石灰石，一般要求其化學(xué)成份為：
CaOMgOR2O（堿性氧化物）燧石或石英＞48％＜3％＜1％＜4％
不符合要求的石灰質(zhì)原料不利于或不能用于水泥生產(chǎn)。從而造成大量低品位礦山的廢棄，或增加了礦山的剝采量、原料的運輸量，原料成本上升，還造成配料的困難。
（2）雖然有些原料勉強用于生產(chǎn)，由于其成份不合適，需與優(yōu)質(zhì)原料搭配使用，給生產(chǎn)控制帶來較大的困難。而且原料的雜質(zhì)和有害成份無法剔除，另外還使設(shè)備（如磨機）電耗增加，研磨材料損耗增加，在經(jīng)濟上造成了損失和浪費。
目前我國許多礦山品位低，或礦山儲量將盡，主要靠外供石灰質(zhì)原料的工廠，往往采用好、壞原料搭配使用和予均化等手段來控制生料成分的穩(wěn)定和利用低劣質(zhì)原料，但都受到一定條件的限制。
本發(fā)明的目的。是采用一種新的生料制備方法?？梢源罅坷玫土淤|(zhì)原料，并剔除其有害成份，保證生料的質(zhì)量，還可以降低能耗，提高產(chǎn)量，以取得較好的經(jīng)濟效益。
本發(fā)明的實現(xiàn)，是引用石灰工業(yè)的消解法（即消化）于水泥工業(yè)生料的制備，即將石灰石入石灰窯煅燒后進行消化。再入立窯或回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)水泥。其工藝流程示意圖如圖2所示。消解法（干法）工藝流程示意圖如圖3所示。
本發(fā)明的特點是在工藝上對大量的石灰質(zhì)原料（占80%）無需粉磨，而是通過消解，得到很細的粉狀物料（15.2米2/克）。即破碎后的石灰石入石灰窯煅燒。再經(jīng)消解就得到粉狀氫氧化鈣。而石灰質(zhì)原料中一些雜質(zhì)則由于不能消解。被消解機從排渣口排出。如石灰質(zhì)原料中的結(jié)核狀燧石以及氧化鎂等有害雜質(zhì)。因無法消解以粒狀存在。故通過消解可方便地將這些雜質(zhì)從石灰質(zhì)原料中剔除。這是原生料制備工藝所不易做到的。試驗證明：通過消解。石灰質(zhì)原料中的燧石剔除率可達95%以上。這樣就為低劣質(zhì)原料的利用創(chuàng)造了條件。同時，通過消解得到的氫氧化鈣由于其純度高，成份穩(wěn)定，為準確配料及生產(chǎn)控制創(chuàng)造了極好的條件，為生料的煅燒打下了良好的基礎(chǔ)。對于立窯及立波爾窯其生料需要成球。而氫氧化鈣具有良好的可塑性，這樣也為利用煤矸石及可塑性差的粘土質(zhì)原料創(chuàng)造了有利的條件。
本發(fā)明的主要效益闡述如下：
1、可大量利用低劣質(zhì)原料。由于可剔除絕大部分的有害雜質(zhì)，使一些低品位石灰質(zhì)原料得以很好利用，節(jié)約了資源，同時，石灰質(zhì)原料經(jīng)煅燒、消化成為氫氧化鈣，可塑性好，使一些原來由于可塑性差而無法用于立窯或立波爾窯的粘土質(zhì)原料均能得到利用。即水泥生產(chǎn)所用原料基本上均可利用劣質(zhì)或低品位原料，以及一些工業(yè)廢渣（如煤矸石等）。
2、質(zhì)量。采用本發(fā)明制備水泥生料有兩個新的特點：
a、細度很細，比表面積大。氧化鈣消解后得到了氫氧化鈣，其顆粒不但細（比表面積一般為15.2米2/克），而且均勻，比經(jīng)過磨機粉磨效果要佳。而其它原料，因無須同石灰石一道粉磨（如粘土、鐵粉等易磨物料），可得到較原來更細的物料。顯然，這對于物料之間的物理化學(xué)反應(yīng)是十分有利的。
b、拓寬了生料固相反應(yīng)溫度的范圍。通常碳酸鈣在水泥窯內(nèi)的分解溫度為912℃左右。在升溫過程中。粘土在500～600℃時就分解為無定形新生態(tài)二氧化硅、三氧化二鋁。如待900℃時才能與碳酸鈣分解得到的氧化鈣反應(yīng)，不但造成新生態(tài)二氧化硅、三氧化二鋁的老化，而且影響其與氧化鈣的反應(yīng)速度。而采用本發(fā)明的生產(chǎn)工藝，水泥窯內(nèi)氫氧化鈣的分解得到氧化鈣的分解溫度為547℃，比912℃要低得多，并且與粘土礦物脫水分解溫度（500～600℃）相適應(yīng)。由于新生態(tài)的氧化鈣與新生態(tài)的二氧化硅、三氧化二鋁、三氧化二鐵等在500～600℃之間就可較快發(fā)生固相反應(yīng)，使固相反應(yīng)溫度范圍擴大了近300℃。煅燒過程中物料的物理化學(xué)反應(yīng)進行的更完全。更迅速。熟料強度將進一步提高。
3、產(chǎn)量。由于碳酸鈣的分解在窯外進行，窯內(nèi)進行的分解反應(yīng)是氫氧化鈣的分解，氫氧化鈣分解所需熱耗為209.46千卡，以熟料熱耗計，在547℃時，氫氧化鈣分解熱耗為179.9千卡熟料，比通常900℃時碳酸鈣在窯中分解熱耗475千卡/公斤熟料要低，使窯的熱負荷大為下降。在窯熱力強度不變及窯的熱效率不變時，其窯的產(chǎn)量可以得到許多的提高。另外對于立窯，由于碳酸鈣的分解在窯外進行，窯內(nèi)二氧化碳的分壓大大下降，可減少產(chǎn)生包氏反應(yīng)的可能性，這樣就減少了化學(xué)不完全燃燒造成的損失，窯內(nèi)氣氛得到了改善，這對于節(jié)能和提高熟料質(zhì)量也是十分有益的。
4、電耗。生料的粉磨電耗主要用于石灰質(zhì)原料，由于本發(fā)明無須對石灰質(zhì)原料進行粉磨，以及無須對其它原料進行烘干（可方便地采用石灰石經(jīng)煅燒后得到的石灰作為化學(xué)干燥劑，對各原料水分進行控制，使之含水份達到1%左右，如圖2所示。）。故扣除烘干設(shè)備和消解系統(tǒng)用電后，仍可節(jié)約一定的用電量。
5、實際熱耗。采用本發(fā)明制備水泥生料，從石灰的煅燒到熟料的燒成，其理論熱耗較通常工藝方法要高些。
若熟料中氧化鈣含量按65%計，則多耗熱：
65056×15.5＝179.8千卡/公斤熟料
需要指出的是：由于窯內(nèi)熱負荷減輕，單位容積產(chǎn)量提高，以及窯體散熱損失下降，無須多耗烘干熱能等，另外，還由于生料性能的改變，物料反應(yīng)機理所變化，熟料燒成溫度將進一步降低，所以從每噸熟料耗能（電、煤）來看，本發(fā)明顯然要比通常工藝方法要經(jīng)濟。
6、研磨體損耗。因石灰質(zhì)原料無須經(jīng)磨機粉磨，故可大大減少研磨體損耗。
采用本發(fā)明，對我國占大多數(shù)的立窯水泥廠的技術(shù)改造，如改善窯的煅燒氣氛，提高產(chǎn)質(zhì)量、及利用可塑性較差的粘土質(zhì)原料等都創(chuàng)造了有利的條件。
采用本發(fā)明，由于可利用可塑性較差的粘土質(zhì)原料，所以可使水泥速燒工藝達到更佳的效果。
為采用本發(fā)明，可將一些廢棄的普通立窯改造成石灰窯。
為采用本發(fā)明，要相應(yīng)提高水泥磨的生產(chǎn)能力。
綜上所述，本發(fā)明基本實現(xiàn)了其目的，并且一定程度地促進了水泥工業(yè)面臨著的資源、能源、環(huán)境污染等問題的解決，其經(jīng)濟效益是明顯的。
本發(fā)明實施例如圖2所示。
1、用于制備水泥生料的工藝方法，其特征在于采用消解法(干法)制備水泥生料。
2、根據(jù)權(quán)利要求1，其特征在于特別適用于利用低劣質(zhì)石灰質(zhì)原料，在干法、半干法水泥生產(chǎn)中制備生料。
3、根據(jù)權(quán)利要求2，其特征在于可剔除低劣質(zhì)石灰質(zhì)原料中95%以上的燧石和雜質(zhì)。
4、根據(jù)權(quán)利要求1和2，其特征在于還可利用石灰作為化學(xué)干燥劑，對水泥生產(chǎn)所需的各種原料水分進行控制，原料無須經(jīng)過烘干。
5、根據(jù)權(quán)利要求1和2，其特征在于當(dāng)制備水泥生料時，石灰質(zhì)原料無須經(jīng)過粉磨。