硅酸盐水泥石灰质原料的选择

水泥 2013-06-08

水泥熟料的质量主要取决于生料率值的控制和成分的均齐。制备合适的生料，并适应煅烧设备的性能，对原料就有一定的要求。需正确合理地选择和控制原料质量。

　　水泥熟料的质量主要取决于生料率值的控制和成分的均齐。制备合适的生料，并适应煅烧设备的性能，对原料就有一定的要求。需正确合理地选择和控制原料质量。
　　原料必须满足一定的要求：
　　1．化学成分满足要求否则配料困难，甚至无法配料
　　2．含杂质少以免影响煅烧、水泥质量
　　3．应具有良好的工艺性能如易磨性、易烧性、易混合性等
　　石灰质原料
　　凡是以碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙为主要成分的原料都叫石灰质原料。如石灰岩、泥灰岩、白垩、贝壳等。
　　一般生产1t熟料约用1.3-1.5t石灰质干原料，在生料中约占原料总量的80%以上。
　　1．种类
　　①．天然的：石灰岩、泥灰岩、白垩、贝壳等。
　　我国水泥工业生产中应用最普遍的是石灰岩（俗称石灰石），泥灰岩次之，个别小厂采用白垩和贝壳。
　　石灰岩：是由碳酸钙所组成的化学与生物化学沉积岩，主要矿物：
　　方解石（CaCO₃）微粒
　　常含有白云石（CaCO₃·MgCO₃）、石英（结晶SiO₂）、燧石（又称玻璃质石英、火石，主要成分为SiO₂ ，属结晶SiO₂ ）、粘土质及铁质等杂质。
　　结构致密，呈块状，性脆，莫氏硬度 3 ～ 4 。
　　方解石晶体的大小对生料易烧性的影响：
　　CaC0₃晶体愈小，分解出的Ca0颗粒也愈小，分散度愈大，在相等量熔体条件下，Ca0颗粒与熔体的接触面愈大，故Ca0溶解及参与烧成反应的数量愈多，因此其易烧性越好。
　　CaC0₃晶体愈大，分解温度愈高。
　　石英、燧石（以石英为主要矿物）对生料易磨性、易烧性的影响：
　　化学成分均为SiO₂，呈稳定的结晶状态。
　　石英、燧石莫氏硬度7，质地坚硬，难磨。
　　难烧：
　　煅烧时SiO₂要与原料中的CaO等起反应，生成矿物，首先必须破坏它原来的结构（使它活化）。破坏结晶SiO₂的结构，需要的能量大。
　　泥灰岩是由碳酸钙和粘土物质同时沉积所形成的均匀混合的沉积岩，易采掘。它是一种由石灰石向粘土过渡的岩石。
　　泥灰岩是一种极好的水泥原料，其中石灰岩和粘土混合均匀，易烧性好，有利于提高窑的产量，降低燃料消耗。
　　白垩是由海生生物外壳与贝壳堆积而成，主要由隐晶或无定形细粒疏松的碳酸钙所组成的石灰岩。其中常夹有粘土，碳酸钙含量在90%以上。白垩结构疏松，易于粉磨和煅烧，是水泥生产的优质原料。
　　②．人工的(工业废渣)：电石渣、糖滤泥、碱渣、白泥等
　　2．生产质量要求
　　用作生产硅酸盐水泥原料的石灰岩和泥灰岩，其质量要求如下表

GB 50295－2008《水泥工厂设计规范》

　　新型干法水泥生产过程中，采用了石灰石预均化、生料均化等措施，为低品位石灰石的利用提供了保证，使C含量在42%左右、M含量在3-5%之间的低品位石灰石，也能达到生产要求，处长了矿山服务年限，有效利用了资源。
　　低品位石灰石具有易烧、易磨、共熔温度低、晶格有缺陷和碳酸钙分解温度低等优点，但低品位石灰石成分波动大、R₂O等有害成分含量高，对配料煅烧有一定影响。
　　3．石灰质原料的选择
　　根据配料要求，石灰石中的CaO不能低于48％。但是，为了矿山的开发，原料的综合利用，低品位的石灰石也应利用起来，这样，就需要和一级品搭配使用，但搭配以后的石灰石CaO仍需大于48％。
　　氧化镁如果含量太高，会影响到水泥的安定性，而石灰石中的白云石（CaCO₃·MgCO₃）是氧化镁的主要来源。为使熟料中MgO小于5.0％，则石灰石中的MgO小于3.0％。
　　碱含量过高，会影响到熟料的煅烧和熟料的质量。
　　石灰石中夹杂呈结核状或透镜状的燧石（结晶SiO₂）称为燧石结核，它以石英为主要矿物，这种物质难磨、难烧，从而影响到窑、磨的产量及熟料的质量。
　　重结晶的大理石与方解石结构致密，结晶粗大，完整，虽化学成分较纯，CaCO₃含量较高；但不易磨细与燃烧。