提高白水泥熟料白度的原材料優(yōu)選實驗

楊德勇

（四川宗盛特種水泥有限公司,四川 德陽 618200）

相比于普通硅酸鹽水泥來說，白水泥礦物組成和生產(chǎn)工藝比較相似，然而白水泥的質量要求主要表現(xiàn)在強度和白度方面，水泥熟料白度影響因素比較多，原材料、燃料質量，生料質量，熟料煅燒和漂白冷卻等因素都會對白水泥質量造成影響，其中原材料的影響程度最深。這主要是由于原材料當中包含的硅，鎂，鐵等元素的氧化物含量比較高，尤其是氧化鐵會極大影響白水泥白度。所以在生產(chǎn)白水泥過程中，為了提升熟料白度，去嚴格控制原材料當中著色元素的含量。本文主要是分析白水泥白度影響因素，并且尋找出白水泥原材料的最佳優(yōu)化組合方案。

1 原材料預處理和成分分析

1.1 原材料預處理分析

白石灰原材料中主要包含石灰石、鋁制材料和硅質材料，因此在試驗期間對上述原材料進行高溫烘干處理，完成烘干處理之后在室溫條件下實施冷卻處理。使用小型振動磨粉進行研磨，粒徑為80μm，之后放入到密封袋進行存儲。

1.2 分析原材料成分

分析此次試驗所原材料化學成分，詳細結果如表1所示：

表1 原材料化學成分分析

2 原材料優(yōu)選試驗

由于白水泥是由礦物組成，聯(lián)合白水泥白度和強度高要求標準，對高含硅率、高配合比配料方案進行設計。飽和比KH為0.86±0.01，IM為2.4±0.1，SM為5.3±0.2，通過以上參數(shù)開展試驗研究。

2.1 石灰石優(yōu)選方案分析

相比于普通硅酸鹽水泥來說，白色硅酸鹽水泥組分存在不同，水泥含鐵量比較低，熟料當中的氧化鐵含量小于 30%。通過分析石灰石化學成分可知，此次試驗主要應用含鈣量高，鐵含量比較低的石灰石，該類原材料可以應用到白水泥中。對于高鎂廢石來說，由于高鎂夾層中氧化鎂含量超標，大多數(shù)超過3.5%，因此無法作為水泥原料使用，以免影響水泥穩(wěn)定性。盡管高鎂廢石中氧化鎂含量比較高，但是氧化鈣含量也比較高，且氧化鐵含量低于 15%。因此能夠在白水泥生產(chǎn)中混合使用石灰石，有效達到固廢環(huán)境治理效果，再加上其具備良好的搭配優(yōu)化作用，因此能夠應用到白水泥輸料生產(chǎn)研制中。

此次試驗選材主要應用優(yōu)選法，此種技術方法能夠有效控制不同因素，并使其保持在相同條件下，之后對各項不同變量進行比較分析，以此獲取最佳因素。表 2為試驗設計方案。在實驗室高溫爐中投入混合樣品進行處理，在高溫條件下煅燒半小時之后進行水淬冷卻。烘干之后進行研磨處理半小時。實施烘干處理處理，能夠確保熟料白度無限接近于最高白度。在工業(yè)生產(chǎn)期間由于存在技術工藝缺陷，生產(chǎn)環(huán)境和煤粉摻入量影響，導致熟料白度損失率大。之后檢測熟料物理性能，詳情結果如表2所示

表2 石灰石優(yōu)選生料配和熟料物理性質

通過上述結果能夠看出，石灰石內(nèi)白度標準度不足，由于高鎂廢石特點為含鈣量高，鐵含量比較低，所以使用石灰石、高鎂廢石組合方式，可以使生料氧化鐵含量降至最低。

2.2 硅質材料最佳優(yōu)選方案

矽砂、頁巖、葉臘石是白水泥中所包含的重要硅質材料，按照最優(yōu)方案可知，石灰石樣品包含石灰石、高鎂廢石；優(yōu)選變量為硅質材料，控制變量為鋁礬土，設計方案如表3所示。硅質材料屬于優(yōu)選變量，表3為設計試驗方案。通過熟料煅燒實驗可以檢測分析熟料物理性能，詳細檢測結果如表3所示。

表3 硅質材料優(yōu)選生料配比和熟料物理性能

從上述檢測結果可以看出，樣品白度比較接近最高白度。在白水泥生產(chǎn)過程中使用葉臘石作為硅質原料首選，通過添加葉臘石可以有效減少鋁制材料消耗。其次，矽砂當中氧化鐵含量比較低，可以顯著提升白水泥熟料白度。然而由于矽砂當中二氧化硅含量比較高，耐磨性能差，因此會影響工業(yè)生產(chǎn)窯內(nèi)煅燒工藝。所以在生產(chǎn)白水泥時，將矽砂作為配料，添加適量的礦化劑，并且使熟料煅燒溫度降至合理范圍內(nèi)，以此提升熟料生產(chǎn)品質。

2.3 鋁質材料最佳優(yōu)選方案

鋁礬土硫化物和氧化鐵含量比較低，因此可以作為白水泥生產(chǎn)原料。由于我國鋁礬土產(chǎn)地集中在貴州地區(qū)，從該地區(qū)采購運輸?shù)某杀颈容^高，因此此次試驗采用工業(yè)廢鋁渣。

3 結束語

綜上所述，通過對白水泥熟料白度，生產(chǎn)成本和原材料強度進行實驗分析，在實際生產(chǎn)期間需要使用含硅率高、飽和比高的配料方案。在選擇原材料時，使以高鎂廢石、石灰石組合方式實施，將葉臘石作為硅質原料，以此促使鋁制材料消耗量降至最低。所以對于生產(chǎn)企業(yè)來說，其應當按照成本要求選擇適宜的葉臘石作為硅質材料。在生產(chǎn)白水泥時，將矽砂作為配料，添加適量的礦化劑，并且使熟料煅燒溫度降至合理范圍內(nèi)，以此提升熟料生產(chǎn)品質；鋁渣和鋁礬土1：1搭配使用，此種組合方式能夠顯著提升應用效果，使用鋁渣代替鋁礬土將會損失白度。