硅酸鹽水泥熟料的工藝礦物學研究

（葛洲壩當陽水泥有限公司， 湖北 當陽 444100）

水泥作為一種建筑材料，在現代工程建設當中得到了廣泛的應用。伴隨著城鄉的進一步發展，城鄉各項基礎建設、改造工程不斷增多，對水泥的需求量進一步提高。為確保各項工程建設質量，同時鑒于水泥質量直接影響到工程建設質量，就需要相關人員重視起水泥質量。本文主要是通過工藝礦物學查明水泥熟料當中的礦物種類、礦物特征以及含量，其主要目的是測定各項水泥熟料的各項指標，從而有助于判斷水泥質量。鑒于此，本文對“硅酸鹽水泥熟料的工藝礦物學”進行更深層次的分析具有極為重要的現實意義。

1 硅酸鹽水泥熟料的具體組成物質分析

硅酸鹽水泥熟料組成主要分為兩部分，分別是化學成分與礦物成分。接下來，對硅酸鹽水泥熟料各項成分加以詳細介紹，供相關人員掌握水泥熟料組成成分提供一些數據依據。

硅酸鹽水泥熟料化學成分。硅酸鹽水泥熟料化學成分的構成，主要是由水泥廠進行測定，測定結果為：二線石灰飽和系統均大于0.9，便可以推測硅酸鹽水泥熟料當中不僅僅具有一定含量的氧化鈣，還具有少了的硫化鈣；三線 KH值均大于0.91，可以推斷出硅酸鹽水泥熟料礦物包裹體主要是氧化鈣。硅酸率均大于2，以此可以明確中間體少于 20%。在礦物特征分析當中，借助精密儀器對硅酸鹽水泥熟料進行顯微結構分析，以此明確包裹體的具體特征，從而掌握硅酸鹽水泥熟料性能，一定程度上可以反映硅酸鹽水泥熟料生產工藝[1]。

硅酸鹽水泥熟料礦物成分。相關人員需要對所取樣品分別制成光片，并且需要借助研究型顯微鏡進行觀察，并結合觀察結果進行系統分析。首先，利用蒸餾水對光片進行有效處理，其主要目的是方便觀察氧化鈣的形態、分布以及百分含量，在完成氧化鈣相關信息觀察之后，滴加1%氧化胺溶液侵蝕之后，再次進行觀察各礦物的特征[2]。根據觀察，可以得出的硅酸鹽水泥熟料礦物組成、體積以及百分含量具體情況，詳細結果如下表1所示：

表1 物相組成及體積百分含量/%

從表 1當中可以得出：不同生產線當中的硅酸鹽水泥熟料礦物組成主要有金屬硫化物、氧化鈣等，同時還有少量的方鎂石。各級硅酸鹽水泥熟料進行對比，可以發現各組礦物含量相差不大大，并且中間體含量與上述分析的硅酸率值相對應[3]。可見，水泥熟料性能符合國家相關復合標準。但是要想明確硅酸鹽水泥熟料具體性能，才能借助礦物特征分析進行進一步研究，以此明確硅酸鹽水泥熟料的另一項指標。

2 礦物特征分析

硅酸鹽水泥熟料礦物特征分析，主要取自不同生產線上的硅酸鹽水泥熟料種類。接下來，對各生產線上的硅酸鹽水泥熟料進行礦物特征分析。

2.1 一線水泥熟料礦物特征分析

對一線水泥熟料礦物進行外觀分析，可以得出以下結論，熟料呈現灰色或者是灰黑色，按照切面將求樣品進行截開，并沒有出現黃心現象，內部質地堅硬，外部比較疏松[4]。取樣制片在顯微鏡下進行觀察，可以發現硅酸鹽水泥熟料整體結構均勻，并且結構呈現塊狀分布。溶蝕現象比較明顯，相應的氣孔分布比較均勻，但是存在眾多不規則的小氣孔，氣孔率為18%左右，同時具有不規則的形態。

對一線水泥熟料礦物進行礦物分析，可以得出以下結論，礦物當中含有少量的氧化鈣，金屬硫化物呈現點狀分布在白色中間體當中，同時受溶蝕形成菱角狀，可以判斷出對水泥熟料在窯內停留太長的時間，同時具有短而粗的交叉雙晶紋，由此課可判斷燒成溫度較高。總而言之，一線水泥熟料具有較高的煅燒溫度，同時冷卻速度緩慢等特點。

2.2 二線水泥熟料特征分析

對二線水泥熟料礦物進行外觀分析，可以得出以下結論，熟料呈現灰黑色，按照切面將求樣品進行截開，核心并沒有黃心現象，結構方面如同一線水泥熟料。取樣制片在顯微鏡下進行觀察，可以發現硅酸鹽水泥熟料整體結構均勻，并且結構呈現塊狀分布。硅酸鹽礦物晶體發育完整，相應的氣孔分布比較均勻，并且比較光滑，但是存在眾多規則的小氣孔，氣孔率為33%左右。

對二線水泥熟料礦物進行礦物分析，可以得出以下結論，礦物當中含有少量的氧化鈣，金屬硫化物呈現點狀分布在白色中間體當中，同時受溶蝕形成局部的菱角狀，可以判斷出對水泥熟料在窯內停留太長的時間。總而言之，二線水泥熟料具有冷卻速度緩慢等特點。

2.3 三線水泥熟料特征分析

對三線水泥熟料礦物進行外觀分析，可以得出以下結論，熟料呈現灰色或者是灰黑色，按照切面將求樣品進行截開，具有輕微的黃心現象。取樣制片在顯微鏡下進行觀察，可以發現硅酸鹽水泥熟料整體結構均勻，并且結構呈現塊狀分布。溶蝕現象比較明顯，相應的氣孔分布不均勻，但是存在眾多大小不一，并且不規則的小氣孔，氣孔率為33%左右。

鑒于三線水泥具有輕微的黃心現象，則說明窯內通風效果交叉，并且具有較強的還原性。同時存在較大的包裹體，說明鍛造時間缺少。總而言之，該硅酸鹽水泥鍛造時間不夠，并且存在混料不均等問題。

3 結語

綜上所述，本文對硅酸鹽水泥進行了化學成分與礦物成分分析，得出硅酸鹽水泥熟料的內部結構與原料性質，生產工藝條件以及燒成溫度等均有一定的關系，只有合理把控各項因素，才能生產出優質硅酸鹽水泥熟料。

[1]齊永旺,李福洲,顏波,金詩潤.兩個不同品種硅酸鹽水泥熟料中硫存在形式及其分布特性研究[J].水泥,2017(08):5-9-54.

[2]張韓.硅酸鹽水泥熟料組成范圍的研究及其應用[J].江西建材,2017(04):5-6.

[3]白銀濤.中熱硅酸鹽水泥熟料研發生產實踐[J].中國水泥,2016(07):91-94.

[4]楊凱敏,盧都友,嚴生,許仲梓.鋼渣配料硅酸鹽水泥熟料的礦物組成和微觀結構[J].硅酸鹽通報,2013,32(06):1032-1036-1047.