工业固体废物生产水泥的实验探讨

1、工业固体废物生产水泥的实验探讨石灰石选矿废渣洒钢石灰石矿的选矿废料CaO在47.0%52.0% 之间，R2O在0.2%0.8%之间，粒度20mm的占80%以上。我们要 求石灰石矿山在开采过程彻底清理覆盖层，将CaO50%. R20含量V 0.4%的石灰石选矿废渣单独堆放，作为生产低碱水泥的石灰石质原料。转炉钢渣酒钢炼钢厂排出的废渣是金属炉料中各元素被氧化后生成 的氧化物和为调整钢渣性质而加入的造渣材料，如石灰石.口云石、 铁矿石、硅石等形成的。按炼钢工艺，钢渣可分为：转炉渣和电炉渣, 排出时为熔融状，经喷水炯捂冷却后体积变大，经多级破碎成粉状和 块状。碱度较低的钢渣呈灰色,碱度较高的钢渣呈褐灰

2、色、灰口色。钢渣块松散不粘结，质地坚硬密实，孔隙较少，具有一定活性.主要 矿物组成为硅酸三钙(C3S).硅酸二钙(C2S)、钙镁橄榄石(CMS).钙镁 蔷薇辉石(C3MS2)铁酸二钙(C2F)等。钢渣的矿物组成决定了钢渣具 有一定的胶凝性,主要源于其中一些活性胶凝矿物的水化，如CaO含 量较高时，常生成C3S、C2S及铁铝酸盐。化学成分稳定，见表1 (表 略)。我们选择Fe2O3：L50%18.0%、R2OS0.3%,粒度40mm的转炉 钢渣作为生产低碱水泥熟料的铁质校正原料。硅石选矿废渣我们选择距公司最近.Si02含量在90.0%97.0%之 间、R2OV0.4%、粒度V20mm的金塔穿山驯

3、硅石矿的硅石选矿废渣 作为硅质校正原料。这种废渣是硅石矿，为酒钢铁合金厂供应 40mm60mrn的块状硅石后的筛下物。粒化高炉矿渣粒化高炉矿渣 是熔融高炉渣经水淬急冷后的一种粒状物，由于矿物质来不及结晶,因此含有80%90%的玻璃相，具有较高的潜在活性。其主要矿物组 成是硅酸二钙(C2S)、钙铝黄长石(C2AS)、镁黄长石(C2MS2)、钙长石 (CAS2)、硫化物等。酒钢有充足的矿渣储量，其碱含量在0.5%0.8% 之间。根据配料的要求，我们选择8%的粒化高炉矿渣作另一种硅质 原料。脱硫石膏酒钢年产脱硫石膏57万t,属火电工业废渣。与天 然石膏相比，脱硫石膏SO3达到40%以上，R2O比天然

4、石膏低，但其 水含量高达30%以上，粘稠度大，易结块，无法直接使用。我们与有 关单位合作，完成了脱硫石膏的烘干造粒技术改造，在水泥磨制中加 入5%左右脱硫石膏作缓凝剂。生产线的选择我公司现有3条生产线，1200t/ds 2000t/d、5000t/d生产线各一条(即1号.2号.3号线)。1号线配备2(D3.2mx7.0m 的球磨机，2号、3号线配备馄式立磨。硅石高强度、难粉磨的特点 不适合在立磨上粉磨(2007年在2号线立磨投产初期采用7%的硅石 配料时，3个月就将磨馄馄皮磨出50mm左右的大坑，被迫停用硅石 更换磨規)；1号线配置了 W座S.OmxlSm的圆筒库，采用多点下 料.多库搭配储存

5、.均化生料，相对于2号线更便于生料调配；考虑 到1号线产量对整个熟料产量的影响相对小些，所以选择在1号线上 生产低碱熟料。生产时机的选择，入磨硅石粒度满足要求由于硅石难 破难磨，如果继续使用粒度40rnm左右的硅石配料，2台球磨机台时 产量将大幅度下降。小磨试验知道，当入磨硅石粒度降到20mm以下 时，基本可消除硅石对磨机产暈的影响。因此，入磨硅石粒度达标将 是生产低碱熟料的必要条件。储备足够的低碱石灰石将进厂的石灰石 选矿废渣中CaO50%. R20含量 Vad Mer 波动较大，我们选用 Aad25% Mar 12%的原煤作燃料。原煤工业分析见表3（表略）。（3）缓凝剂目前我们 采用天然二

6、水石膏和工业副产品脱硫石膏作缓凝剂。天然石膏和脱硫 石膏化学分析结果见表4 （表略）。选用碱含量相对较低的脱硫石膏 作为低碱水泥的缓凝剂。（4）生料配料方案设定低碱熟料配料方案为:KH=0.920+0.02, SM=2.6+0.1, IM=1.400.1,熟料热耗 3350kJ/kg,煤 灰掺入量=1.92%0矿物组成分别为C3S=50%58%. C2S=：18%25%、C3A=45%7.5%、C4AF=W%13%,液相量 21%24%, R2O=045%。将入磨转炉钢渣的粒度控制在5mm以下，物料的易磨性改善、含水 量降低后，生料粉磨设备台时产量提高了 10%20%,同时解决了生 产过程中进

7、料系统不畅的问题。釆用石灰石选矿废渣、硅石选矿废渣、 转炉钢渣、粒化高炉矿渣4种原料配料方案。生料配比见表5（表略）。生产指标确定与过程控制2原料的进料和储存1号线配置了 10座80rnx：L5m的圆筒库作为原料储库。石灰石选矿废渣从石灰石卧库进入，经过爬坡皮带机.单轴振动筛、高效锤式破碎机和提升机卸入石灰石储库；转炉钢渣由 库壁提升机直接提到转炉钢渣储库；硅石选矿废渣从卧库经过地下皮 带廊和提升机提到硅石选矿废渣库；粒化高炉矿渣经过地下皮带廊被 提升机提到矿渣库。2生产控制指标设定生料控制指标:Ca0=(443003)%, Fe203=(28002)%, 80pm 生料细度18%,生料KH=

8、09600020, SM=2.60.1, IM=L40+0.1o 生料化学成分见表 6(表 略）。3生料制备1200t/d线生料制备系统采用2台球磨机，生料制备 系统主要设备见表7（表略）。4提高磨机产a的措施（1）降低入磨物 料水分。选择水分小于5%的粒化高炉矿渣，使入磨物料综合水分 90%. R2O生料细度放宽的现状，取消了最大的90mm和 最小的20mm的研磨体，即将原来的8级改为6级配球(30mm (DSOmm ),同时将平均球径由44rnm降低到38mm；二是增大了研 磨体的装载量，根据研磨体装载量与产星成正比的关系，将1号磨研 磨体由58t提高到65t。(6)放宽生料细度。因配料采用了 16%的转 炉钢渣和6%的粒化高炉水渣，使生料易烧性大为改善，在保证回转 窑正常锻烧的情况下，将生料细度(80pm方孔筛)筛余