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李永良:脱硫石膏代替天然石膏在水泥生产中的应用
资源·环保
中图分类号:TQ172.462文献标识码:B文章编号:1007-0389(2010)06-7-03
脱硫石膏代替天然石膏在水泥生产中的应用
李永良(云南远东水泥有限责任公司,云南陆良65500
天然石膏是目前水泥行业使用最广泛的缓凝剂 Caso].H0,主要杂质为未反应完全的CaCO和部分
原材料,但由于天然石膏为不可再生资源,随着我国可溶盐,且经云南省建材产品质检站检测其放射性
水泥工业的不断发展、水泥产量的不断增加,优质的符合要求。
天然石膏资源日益匮乏,价格也是逐年升高。我公
从表1的化学分析可知,该脱硫石膏不含对水
司也同样遇到了天然石膏的资源问题以及价格成本泥水化性能有负作用的成分,可用作水泥生产用缓
问题,为此,我们多次进行试验研究、寻找天然石膏凝剂,既消耗了工业的副产品,变废为宝,节约成本,
的替代品,效果都不理想。2009年,我们对曲靖白其更深远的意义是保护了环境。
水电厂脱硫石膏进行了替代应用试验,在获得试验
室应用可行的情况,2010年初进入工业生产应用至
试验情况
今,使用效果比较明显。
2.1小磨试验情况
为探索脱硫石膏替代天然二水石膏的生产应
1天然二水石膏和脱硫石膏的物理化学性能
用,我们进行了不同掺量下的脱硫石膏对熟料(采用
我们采用的脱硫石膏是曲靖白水电厂采用湿法本厂生产的熟料,其化学分析及率值见表2)和普通
烟气脱硫净化技术(即石灰石一石膏法)的副产品,水泥性能影响的小磨试验研究,见表3和表4。
是火力发电厂在处理煤粉燃烧烟气中的SO2和
分析表3和表4试验小磨的试验结果可知,与天
caCO2反应生成的一种工业副产品石膏,呈黄色细然二水石膏相比,全部使用脱硫石膏作缓凝剂时,可
粉状,纯度较高、成分稳定,见表1;其主要成分为得到以下结果。
表1天然二水石膏和脱硫石膏化学组成和结晶水含量
品种产地烧失量(SiO)(A1O)w(FeO)wCaO)w(Mg0)S0)以结品水)
二水石骨开远18.707.95
0.3
0.28
31.10
38.94
17.20
富源25.89
0.
0.58
6
31.27
13.80
脱硫石膏白水17.52
8.41
3.58
0.74
29.31
0.62
40.10
19,60
表2试验用熟料的化学分析及率值
化学组成质量分数/%
率值
烧失量SiO2Al2O、Fe2O
Cao
Mgo
SM
%
0.20
21.69
5.10
3.71
65.42
3.65
0.92
2.461.37
2.15
3不同掺量的脱硫石膏对熟料性能的影响
熟料缓凝剂掺量/%小磨样品
比表标准辋凝结时间/min抗折强度MPa抗压强度MPa
掺量
水脱硫zSO)面积度用水
初凝终凝3d28d3d28d
%
石青石
%
如kg)/%
781225.99.129.659.2
294.0
22.2
901586.29.331.261.3
394.0
3.0
2.37
22.5
1486.19.230.260.2
494.02.04.0
2.38
355
22.4
921546.19.330.860.7
2.36
226
406.09.230.059.8
水沁?0年0
77
万方数据
资源?保
李永良:脱硫石青代替天然石膏在水泥生产中的应用
表4不同摻掺量脱硫石膏制成的普通硅酸盐水泥物理性能
普通水泥的质量配比/%
比表标准稠凝结时间/min抗折强度/MPa抗压强度/MPa
编
二水脱硫面积度用水
号熟料石灰石。矿石青石青(mi·kg")量%初凝终凝3d28d3d28d
77.05.0
12,06.0
340
24.5
1202205.08.224.052.2
277.05.0
12,0
34
24.0
8.4
653.0
377.05.012.03.03.034224.4132295.28.324.652.0
477.05.0
12.02.0
34
24.21372325.3
25.252.6
57.05.0
12.04.0
2.0
34224.51262275.18.224.251.8
(1)其熟料和普通水泥的标准稠度用水量略有
降低,凝结时间稍有延长,因此能够满足缓凝剂的使3使用脱硫石膏存在问题及改进措施
用要求。
在小磨试验和大磨试生产的基础上,我们开始
(2)能高度提高熟料和普通水泥的比表面积,了脱硫石膏作缓凝剂的商业生产运行。生产运行中
因为脱硫石膏的易磨性比天然石膏要好;而且脱硫发现有以下问题存在,并采取了针对性措施加以改
石膏是细粉状物料,相对微粉较多,比面积较大,并进。
且对熟料还有一定助磨作用。
3.1存在问题
(3)使熟料和水泥各龄期强度略有提高。因为
(1)脱硫石膏的含水率比天然石膏高,其中进
脱硫石膏杂质比较少且比表面积大,能与水泥熟料厂脱硫石膏附着水含量高达15%,所以在人料、圆
颗粒充分接触,迅速发生反应并实现颗粒互补;另脱库下料中存在很大的问题。如脱硫石膏通过装载机
硫石膏中含有部分未反应的CaCO,和部分可溶盐倒入小仓后经皮带输送机送到人库提升机时,提升
(如K盐、Na盐),能加速水泥的水化反应,促进水泥机链斗和下料口堵塞频繁,造成设备工作效率低。
强度增进;此外,脱硫石膏中没有参加反应的碳酸钙由此引起厂内入料工人和成品车间人员对脱硫石膏
颗粒,一部分是以石灰石颗粒形态单独存在,另一部的摻加都产生了抵触情绪,给脱硫石膏的使用工作
分是以核形式存在于二水硫酸钙中心,这就增加了带来很大困难。
有效参与水化反应的硫酸钙颗粒数量,使其有效组
(2)我公司采用的是两台磨共用磨头小仓,由
分高于天然石膏。
于脱硫石膏的水分大,在磨头小仓里极易粘挂在仓
2.2大磨工业性试生产情况
壁,会出现棚库、不下料和堵塞等不正常现象,加大
在上述小磨试验的基础上,我们进行了大磨试了成品车间人员的劳动强度。由于磨头仓棚库,造
生产试验。在不改变水泥厂现有生产设施和工艺条成水泥磨打空磨现象比较多,而导致水泥质量特别
件的情况下,大臍试生产试验采用以下两步进行,结是水泥中SO2含量波动较大,合格率相对比较低
果见表5。第一步,按照脱硫石膏同天然二水石膏3.2改进措施
按:1的质量比例入仓搭配使用,试生产出的水泥各
(1)严格控制进厂脱硫石膏附着水含量小于
项指标都符合国家标准(表5中编号1);第二步,用10%,并在脱硫石膏堆场加盖塑料大棚,使进厂石膏
脱硫石完全代替天然二水石膏使用,试生产的水堆放在大棚内,既可增大储量确保连续生产所需,又