利用生物燃料燃烧合成技术制备超快贝莱特（β-C2S）

《Journal of the American Ceramic Society》：Ultrafast belite (β-C2S) production using biofuel-based combustion synthesis

燃烧合成制备 belite 水泥新技术研究，通过生物质/木质素燃烧释放的热量（700℃）替代传统窑炉（1200-1300℃），实现 belite 含量＞90%，能耗和排放降低，合成速度提升3-4倍，并利用机器学习优化工艺参数。

　　

摘要

本研究提出了一种新型的低温燃烧合成（CS）方法，用于快速生产富含贝利特的水泥。该技术利用木质素和/或生物质等生物燃料燃烧时释放的放热能，与球粒化的石灰石和石英混合进行反应。在约700°C的炉温下（而传统窑炉需要1200°C–1300°C），原料可迅速转化为贝利特，从而实现能源节约、减少排放并提升经济效益。本研究探讨了多种工艺参数对贝利特合成效率的影响，包括燃料类型和含量、气流速率、孔隙率、保温温度以及保温时间等。通过基于机器学习的方法对这些参数进行精细优化，合成出的颗粒中贝利特含量可达到90%以上。先进的分析测试表明，采用CS方法生产的贝利特与传统高温工艺生产的贝利特性能相当。与传统方法相比，CS技术有望大幅降低贝利特生产过程中的能源消耗和排放，并将合成速度提高3至4倍。