利用鋼渣、鐵礦尾渣等配料及做混合材生產(chǎn)硅酸鹽水泥及應(yīng)用

1、.利用鋼渣、鐵礦尾渣等配料及做混合材生產(chǎn)硅酸鹽水泥的應(yīng)用(副答論文) 撫順?biāo)喙煞萦邢薰?常宏2006年7月15日利用鋼渣、鐵礦尾渣等配料及做混合材生產(chǎn)硅酸鹽水泥的應(yīng)用孫麗華 高健 常宏一、 概述撫順是一個(gè)以煤炭開采、石油加工和黑色冶金為主的重工業(yè)城市，擁有兩大鋼廠、歷史悠久的礦區(qū)、四大發(fā)電廠，工業(yè)廢渣的排放量位居全國前列，礦渣資源極為豐富。特別是撫順兩大鋼廠排出的鋼渣（年排放量在3040萬噸）和鐵礦石廠生產(chǎn)鐵粉后排出的尾礦廢渣（年排放量在2030萬噸）。每年陸續(xù)排放的工業(yè)廢渣，污染當(dāng)?shù)丨h(huán)境和河流，占用大量耕地，嚴(yán)重影響人們的生產(chǎn)生活，制約撫順的發(fā)展步伐。我公司近幾年來積極開展利用廢渣開發(fā)研

2、制新品種，并取得明顯的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。二、 生產(chǎn)所有工業(yè)廢渣1、鋼渣：包括轉(zhuǎn)爐渣和電爐渣。鋼渣來自撫順特鋼集團(tuán)有限公司和新?lián)徜撚邢薰?，采用轉(zhuǎn)爐和電爐煉鋼時(shí)排出的冶金廢渣，年排放量在3040萬噸。2、鐵礦尾礦渣：主要來自撫順周邊的鐵礦石廠，尾礦渣是鐵礦石廠精選鐵粉后剩余的尾礦廢棄渣。年排放量在2030萬噸。3、爐底渣：主要來自本溪和鞍山鋼鐵公司冶煉生鐵時(shí)排出的冶金廢渣。從1976年以來，公司一直采用熔渣配料，年用量達(dá)12萬噸以上，熔渣成分合理，品味穩(wěn)定，是經(jīng)得起時(shí)間考驗(yàn)的理想原料。4、氟石膏：是撫順鋁廠生產(chǎn)工業(yè)副產(chǎn)品氫氟酸后排出的工業(yè)廢棄物，年排放量在35萬噸。選用以上四種工業(yè)廢渣與石灰石作為

3、生產(chǎn)水泥的原材料，其廢渣用量可占生產(chǎn)用原材料總量的30%以上。所選的工業(yè)廢渣化學(xué)成分 見下表工業(yè)廢渣化學(xué)成分（%）項(xiàng) 目名稱LossSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOR2O水分爐底渣37.818.131.3340.278.430.5496.502.80轉(zhuǎn)爐渣7.6013.233.5825.1443.685.720.2199.166.0電爐渣-2.1321.234.3226.0639.408.570.1897.631.0尾礦渣2.5371.684.2014.043.212.360.4198.435.0附著水結(jié)晶水不溶物Al2O3Fe2O3CaOMgOR2OSO3氟石膏0.5812.820.

4、160.390.1138.220.260.2043.87三、 利用工業(yè)廢渣的原則和要求利用工業(yè)廢渣依據(jù)主要有：一、不能改變水泥的性能優(yōu)勢和特性。二、不能造成二次污染，對(duì)人體無害，對(duì)水泥生產(chǎn)無不利影響，符合放射物有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。四、 利用工業(yè)廢渣配料生產(chǎn)各品種水泥熟料鋼渣的主要成分是CaO、Fe2O3、SiO2，其中Fe2O3的含量是在2530%左右，可考慮作鐵質(zhì)原料代替現(xiàn)生產(chǎn)所用的鐵礦石三組分配料。但由于鋼渣中SiO2的含量比鐵礦石低，為了達(dá)到配料要求，就要適當(dāng)提高硅質(zhì)原料熔渣的比例，熔渣同時(shí)又是水泥中Al2O3成分的主要來源。熔渣加入量提高，Al2O3成分也相應(yīng)提高。所以采用鋼渣代替鐵礦石三組

5、分配料在滿足我公司生產(chǎn)特種水泥配料要求上還存在欠缺。為了彌補(bǔ)鋼渣三組分配料的不足，選用鐵礦石尾渣為硅質(zhì)校正原料因其SiO2含量在70%以上，完全可作硅質(zhì)校正原料用于配料。通過實(shí)驗(yàn)綜合分析對(duì)比后采用石灰石、熔渣、鋼渣、尾礦渣四組分進(jìn)行配料生產(chǎn)水泥熟料。在試驗(yàn)過程中，三次大幅度地調(diào)整配料方案，相繼生產(chǎn)出普通水泥熟料、中低熱水泥熟料，均取得圓滿成功。其原料配比、生料化學(xué)成分、熟料化學(xué)成分及礦物組分見下表原料配比及化學(xué)成分（%）石灰石熔渣鋼渣尾礦渣LossSiO2 Al2O3 Fe2O3CaOMgOKHnP普通熟料71.5018.507.402.6029.4813.002.673.3145.423.2

6、11.0952.170.80中熱熟料72.7015.008.703.6030.4312.752.753.2945.832.881.1242.110.84熟料化學(xué)成分及礦物組成（%）LossSiO2 Al2O3 Fe2O3CaOMgOSO3f-caoKHnP普通熟料0.2620.235.484.9662.843.780.520.800.9191.941.10中熱熟料0.4121.155.205.3363.103.030.310.440.8832.010.97采用石灰石、熔渣、鋼渣、尾礦渣四組分配料，其中廢渣比例占原料總質(zhì)量的25.4%28.5%，平均達(dá)27.1%，利廢比例比三組分配料提高9.2%

7、，而且生料成分同三組分生料相似。通過原材料的調(diào)整而燒制出的各品種熟料，其成分和礦物組成符合要求。另外，試生產(chǎn)證明雙窯易燒性好、節(jié)煤，熟料提產(chǎn)510% 。五、 利用工業(yè)廢渣生產(chǎn)的各品種水泥性能采用工業(yè)廢渣生產(chǎn)各品種水泥熟料，加入氟石膏，生產(chǎn)42.5級(jí)普通水泥、42.5級(jí)中熱水泥等，其性能如下表：項(xiàng)目名稱比面積（m2/kg）細(xì)度(%)用水量（%）安定性初凝終凝抗壓強(qiáng)度（MPa）抗折強(qiáng)度（MPa）水化熱（KJ）3d7d28d3d7d28d3d7d42.5級(jí)普通水泥3324.024.40合格3：023：5522.434.752.54.16.58.442.5級(jí)中熱水泥3303.024.00合格3：204

8、：1028.944.661.95.57.08.4240270試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比可看出，采用四組分配料生產(chǎn)的各品種水泥其性能變化不大，28天抗壓強(qiáng)度較高。工業(yè)生產(chǎn)證明，利用熔渣、鋼渣、尾礦渣三種廢渣配料，通過原材料比例及工藝的調(diào)整可生產(chǎn)出符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求的普通水泥、中熱水泥等。進(jìn)一步證明利用工業(yè)廢渣為原料生產(chǎn)水泥的安全性，除了滿足建筑施工技術(shù)要求等外，還進(jìn)行了有關(guān)放射性及有害物質(zhì)含量的測定。經(jīng)國家建筑材料工業(yè)放射性及有害物質(zhì)檢驗(yàn)測試中心檢驗(yàn)證明：當(dāng)工業(yè)廢渣利用率達(dá)37%以上所生產(chǎn)的32.5級(jí)復(fù)合硅酸鹽水泥完全符合GB65662001建筑材料放射性核素限量標(biāo)準(zhǔn)要求，該產(chǎn)品為建筑主體材料，其產(chǎn)銷與使用不受

9、限制。六、 積極效益 合理利用工業(yè)廢渣，有效降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品價(jià)格優(yōu)勢。因鋼渣和尾礦渣均屬固體廢渣，價(jià)格低廉，每噸到廠價(jià)（含運(yùn)費(fèi)）12元，比鐵礦石每噸省30元，這些廢渣又是撫順特殊資源，可就地取材。燒失量低，生料料耗為1.34t/t，比粘土配料1.42t/t降低6%，噸熟料成本節(jié)約近5.16元，比國內(nèi)采用粘土配料的廠家噸熟料成本降低7.46元，采用廢渣配料，窯易燒性好，噸熟料節(jié)煤約4kg，每噸煤粉按246元計(jì)，則每噸熟料節(jié)煤0.98元，全年按生產(chǎn)44萬噸熟料計(jì)，可節(jié)約費(fèi)用270萬元，效益相當(dāng)可觀。七、 結(jié)論（1）、利用鋼渣、鐵礦尾渣、熔渣及氟石膏等工業(yè)廢渣為原料生產(chǎn)硅酸鹽系列水泥技術(shù)可行，其經(jīng)濟(jì)效益顯著，社會(huì)效益突出。（2）、利用鋼渣、尾礦渣及熔渣等配料及利用鋼渣作混合材，氟石膏做緩凝劑所研制的多種水泥經(jīng)省級(jí)、國家級(jí)檢驗(yàn)部門檢驗(yàn)，其性能均滿足國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求。（3）、利用鋼渣、鐵礦尾渣及熔渣等配料，改善工藝條件，雙窯易燒性好、節(jié)煤，可提高熟料產(chǎn)量510%,降低生料料耗3