用锂渣代替熟料生产通用硅酸盐水泥
水泥 2009-03-25
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锂渣是锂盐厂的工业废渣，因其水分大，烘干难度大，烘干后又容易起灰扬尘，污染环境，所以多数水泥厂只把锂渣当作混合材使用，掺入量很少。若能利用出窑熟料的余热来烘干锂渣，一方面可以解决锂渣水分大、烘干难的问题；另一面能充分利用出窑熟料的颗粒多、起灰小的特点，防止锂渣在掺入过程中起灰扬尘，污染环境。我厂经过多年的试验研究，成功实现了在Φ4． 0m×80m余热发电中空窑的出窑熟料中掺入锂渣稳定生产通用硅酸盐水泥，本文作一介绍。
1 原燃材料及小磨试验
1．1原燃材料
锂渣来自乌鲁木齐锂盐厂，熟料产自本厂，其主要化学成分见表1和表2。
1．2小磨试验
取具有代表性熟料40 kg，烘干后的锂渣15 kg，掺入不同配比的锂渣，用Φ500mm×500mm标准试验小磨进行试验，石膏[其w(SO3)为36．2%]掺入量为3%，粉磨时间30 min，水泥比表面积的测定依据GB8074-87，细度检验依据GB l345-91，水泥标准稠度用水量、凝结时间测定依据GB／Tl346-2001，水泥胶砂强度试验依据GB／Tl7671—1999，各试验样的质量配比及其物理化学性能见表3。
小磨试验结果表明：(1)水泥中随着锂渣掺入量的增加，水泥的细度(筛余值)呈下降趋势，比表面积和水泥标准稠度用水量呈上升的趋势，凝结时间延长，说明锂渣能调解凝结时间，易磨性较好，具有助磨的作用。(2)随着锂渣掺入量的增加，水泥的强度也呈有规律的变化。当锂渣掺入量小于10%时，对水泥的强度影响不大；而当锂渣掺入量大于15%时，水泥的3d强度虽略有下降，但28d强度却大幅度提高，特别是当锂渣掺入量达到30%时，水泥28d强度达到最高值，28d抗压强度比为120%，说明锂渣中活性SiO2能与水泥水化产物Ca(OH)2进行二次水化，从而大幅提高了水泥28 d抗压强度；当锂渣掺入量大于40%，水泥的强度明显下降，特别是3d抗压强度大幅下降。试验说明用锂渣等量代替熟料生产通用硅酸盐水泥是完全可行的，但掺量不能过高，本试验条件下应小于30%。
2 工业试生产及注意事项
2．1 工业试生产
在大量试验成功的基础上，于 2007年6月1日开始用锂渣代替熟料生产通用硅酸盐水泥的工业试验。我们在一台Φ2．4m×7m的圈流磨上生产复合32．5水泥，细度指标≤2．5%，w(SO3)值指标控制在2.4%±0.3%，水泥配比为带锂渣熟料：水渣：自燃煤矸石：炉渣：石膏=70(锂渣：熟料=40：30)：15：10：3：2。而在另一台Φ3．0m×9m的圈流磨上生产砌筑22．5水泥，细度指标≤2．0%，w(SO3)值指标控制在2．6%±0.3%。水泥配比为带锂渣熟料：水渣：自燃煤矸石：炉渣：石膏=42(锂渣：熟料=22：20)：34：16：5：3。生产的水泥产品性能分别见表4和5表，2008年5月经新疆维吾尔自治区建材非金属质量监督检验站抽检符合GB/12598-1999和GB/T3183-2003标准要求。
2．2 工业生产中应注意的问题
(1)锂渣代替熟料生产通用硅酸盐水泥，锂渣在掺入出窑熟料时，锂渣的掺入量应控制在30%，这样才能充分发挥锂渣活化性能好的特点。
(2)生产通用硅酸盐水泥时，应严格执行水泥国家标准GBl75-2007，根据水泥品种、强度等级，合理搭配使用掺入量不同的带锂渣熟料，以避免混合材掺加量超国家标准规定。
(3)生产通用硅酸盐水泥时，应选用3d强度高的熟料并且适当提高火山灰质混合材的掺入量，以提高水泥3d强度，避免因掺入锂渣造成3 d强度偏低的影响。
(4)用锂渣代替熟料生产通用硅酸盐水泥时，可适当放宽水泥细度指标，避免造成水泥富余强度的浪费。
3 效益分析
(1)锂渣代替熟料生产通用硅酸盐水泥能产生意想不到的经济效益。锂渣90元/t，熟料200元/t，掺入20%的锂渣代替熟料，每吨水泥生产成本下降22元，年产25万t水泥，则可创经济效益550万元。
(2)用锂渣代替熟料后，提高了我厂的磨机产量，使我厂Φ 2.4m×7m的圈流磨台时产量由原来的19t／h提高到20t／h；Φ3.0m×9m的圈流磨台时产量由原来的32t/h提高到34t/h，且吨水泥粉磨生产成本可降低了1.6元，一年即可创造40万元经济效益。
(3)锂渣是工业废渣，属国家免税范畴，利用锂渣等量代替熟料生产通用硅酸盐水泥，符合国家节能减排产业政策，实现了资源的综合利用，即节约了资源，又减少了二次污染，促进了我厂经济又好又快的发展。
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