利用工業(yè)廢渣燒制貝利特硫鋁酸鹽水泥
1 原料
試驗(yàn)用電石渣取自濟(jì)源電石廠,磷石膏取自新密磷肥廠(對磷石膏采用陳化技術(shù)進(jìn)行 予處理,盡量使其殘留的微量P2O5與F揮發(fā)),粉煤灰取自新安電力集團(tuán)電廠,煤矸石取自 東坪煤礦。另選用汝陽硫酸廠的硫酸渣作為鐵質(zhì)校正原料,新密鋁礬土作為鋁質(zhì)校正原料。 以上各原料化學(xué)成分見表1。
2 方法與結(jié)果
根據(jù)貝利特硫鋁酸鹽水泥熟料化學(xué)成分及礦物組成的要求,將試驗(yàn)用各廢渣原料按一 定比例配料后于SM500×500試驗(yàn)?zāi)?nèi)粉磨制成貝利特硫鋁酸鹽水泥生料,將生料通過80μm 篩制成φ3.0mm小料球試樣,將試樣置于高溫爐內(nèi)經(jīng)過950℃預(yù)燒30min,再在1250℃~130 0℃溫度范圍煅燒30min后從爐中取出急速冷卻,將冷卻后的熟料粉磨至比表面積400m2/kg以 上,即制得貝利特硫鋁酸鹽水泥試樣,對試樣進(jìn)行化學(xué)分析并計(jì)算礦物組成,同時(shí)進(jìn)行X光 衍射分析并測定各項(xiàng)物理力學(xué)性能。試驗(yàn)結(jié)果分別見表2、表3及圖1。
3 分析與討論
3.1 貝利特硫鋁酸鹽水泥熟料的組成
貝利特硫鋁酸鹽水泥熟料的礦物組成主要為β-C2S和C4A3S,另有少量的C4AF和CaSO4 ,從圖1可知,以電石渣、磷石膏、粉煤灰、煤矸石等工業(yè)廢渣為主要原料配料可滿足礦物 組成的要求。與普通硫鋁酸鹽水泥熟料的礦物組成相比較見表4,其C2S含量高于普通硫鋁酸 鹽水泥熟料,其含量低于普通硫鋁酸鹽水泥熟料。為使貝利特硫鋁酸鹽水泥熟料C2S含量達(dá)到40%以上,C4A3S含量達(dá)到20%以上,熟料中 CaO含量應(yīng)不低于42%,Al2O3不低于14%,SO3不低于7%。因此,筆者認(rèn)為貝利特硫鋁酸鹽水泥 熟料組成控制范圍較為適宜見表5。 如采用工業(yè)廢渣為主要原料,應(yīng)盡量選用含Al2O3高的粉煤灰和煤矸石,減少鋁質(zhì)校 正原料鋁礬土的配比,以節(jié)約成本和礬土礦產(chǎn)資源。如想獲得較多貝利特礦物,應(yīng)提高熟料 中SiO2和CaO含量,如想獲得較多硫鋁酸鈣礦物,應(yīng)提高熟料中Al2O3和SO3含量。
3.2 貝利特硫鋁酸鹽水泥熟料的煅燒溫度
由于貝利特硫鋁酸鹽水泥熟料主要礦物沒有C3S,強(qiáng)度的發(fā)揮主要靠β-C2S和C4A3S, 因此煅燒溫度可控制在1350℃以下。有關(guān)研究表明,在CaO-SiO2-Al2O3-CaSO4系統(tǒng)中,在90 0℃以上即有C4A3S(3CaO3·3Al2O3·CaSO4)和C2S(2CaO·SiO2)生成反應(yīng)如下式:如將煅燒溫度控制在1150℃以下,在工業(yè)生產(chǎn)中將可能出現(xiàn)反應(yīng)不完全的問題,如控 制在1200℃,由于在這一溫度范圍發(fā)生如下反應(yīng):
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摘自《中國水泥》 2004年07月號
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