工业废渣生产水泥的技术经济分析

1、工业废渣生产水泥的技术经济分析 吴铭生（中国建筑材料科学研究总院 北京100024）摘要：利用工业废弃物：电石渣浆、粉煤灰、石灰渣、炉渣、硫酸渣、配以少量黄砂经干法中空窑煅烧成水泥熟料，再掺入适量粉煤灰、电石灰、柠檬酸渣粉磨制成水泥，强度可达49.6Mpa,其水泥及混凝土性能符合标准；利用电石渣浆水份高达60-70%以及电石渣分解温度低、细度小的特点，采用湿磨干烧生产工艺完全可行。关键词： 工业废渣 循环经济 水泥中图分类号： 文献标识码： 文章编号： 一 原燃材料化学组成表1 原燃材料化学组成 （ ）物料名称L.O.ISiO2AI2O3Fe2O3CaOMgOSO3K2ONa2OCL电石渣23

2、.503.661.680.2469.680.360.070.010.020.03黄砂2.3075.2611.613.762.641.39粉煤灰6.7551.5618.939.089.823.501.461.540.6400.01炉渣1.5663.0520.007.242.192.650.791.170.490.01石灰渣8.783.430.880.6081.961.450.170.080.080.01硫酸渣0.5710.303.3274.103.365.251.750.060.080.01柠檬酸渣20.950.461.050.2431.960.4245.950.020.030.01电石灰12.

3、508.102.201.5856.8514.851.350.010.010.01二工艺方案选择1生料工艺利用电石渣浆水份高达60-70%的特点，生料制备采用湿磨黄砂、粉煤灰、炉渣、石灰渣、硫酸渣5种原料制成料浆，电石渣浆细度低0.08mm筛余18%，80%颗粒在0-45um之间的优势，两种料浆按体积配制成生料浆。2煅烧工艺 生料浆经机械压滤脱水后水份在25-29%，利用窑尾废气烘干破碎后入干法中空窑煅烧成水泥熟料，3熟料率植及矿物KH=0.900.95 n=1.952.30 p=1.11.4C3S+C2S>75% 三工艺技术特点表现1利用电石渣浆的水份高，采用湿磨干烧技术。避免预先烘干电

4、石渣浆比较难的特点2电石渣分解温度低仅为580，与传统湿法生产采用石灰石配料可省热量120Kcal/Kg,熟料烧成热耗 3生料配浆质量均匀，稳定。4电石渣浆不需粉磨。5熟料煅烧过程中结粒细小，生料及熟料中Fe2O3较高，才能满足煅烧操作。6熟料早期强度有待进一步提高。四 熟料质量1化学组成表2 熟料化学组成 L.O.ISiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO30.5721.945.624.2466.251560.852微观结构该水泥熟料中孔洞呈圆形、不规则多角形，分布不太均匀；A矿多呈六方板状、板状、柱状，但晶型不是很好，晶粒尺寸多在10-45m之间，分布较均匀；B矿晶体圆度较好，多有交叉

5、双晶纹，但分布不均匀，可见B矿巢；黑色中间体呈无定形。下面是该水泥熟料的照片：（放大倍数指的是目镜和物镜的倍数）图1、图2、图3、图4是100X的照片。从图1、图2看出孔洞呈圆形、不规则多角形。图3 是B矿巢。图4中主要是A矿。 图1（100X） 图2（100X） 图3（100X） 图4（100X）图5、图6、图7、图8是200X的照片。图5中是板状的A矿；图6是板状、柱状的A矿和B矿；图7、图8中标的是A矿的尺寸。 图5（200X） 图6（200X） 图7（200X） 图8（200X）图9、图10、图11、图12是500X的照片。图9是具有交叉双晶纹的B矿；图10中标的是A矿的尺寸；图11是

6、六方板状、板状的A矿的；图12是柱状、板状的A矿和具有交叉双晶纹的B矿。 图9（500X） 图10（500X） 图112 熟料微观结构3物理性能 表3 熟料物理性能细度（0.08mm）比表 面积 (m2/kg)凝结时间（min）安定性抗折（MPa）抗压（MPa）放射性初凝终凝3d28d3d28d1.24390178256合格5.69.028.761.8无表 五水泥质量表4 水泥性能配比（）凝结时间（min）安定性SO3(%)抗折（MPa）抗压（MPa）冻融循环对比放射性熟料粉煤灰电石灰柠檬酸渣初凝终凝3d28d3d28d74.018.05.03.0225338合格2.585.17.626.849.6无无六结论： 1 经中国建筑材料科学研究院水泥所检测水泥及混凝土性能完全符合国家标准 2利用电石渣等废渣生产水泥符合循环经济产业结构的主流，对于水泥生产实现了原料战略转移。3利用电石渣等7种废渣生产水泥及熟料，工艺设计有待于改进，探讨。5利用电石渣等废渣生产水泥及熟料，仅2006年试车期间，吨水泥耗废渣达1.45，对于减少环境污染，保护生态起到了积极作用，其社会效益更为显著。参考文献1中国科学技术协会2006年年会循环经