用工業(yè)廢渣油母頁巖等生產(chǎn)水泥熟料的應(yīng)用

張靜

（通遼中聯(lián)水泥有限公司，通遼028399）

0 引言

通遼中聯(lián)水泥有限公司（以下簡稱：公司）為全面落實中國建材集團所承擔的社會責任，始終堅持“善用資源，服務(wù)建設(shè)”等綜合發(fā)展、綠色環(huán)保發(fā)展的理念，不斷的優(yōu)化配料方案，最大限度的消化使用工業(yè)廢渣，并通過多次工業(yè)試驗，最后確定用油母頁巖、風(fēng)積沙、銅渣等配料，在2500t/d回轉(zhuǎn)窯上取得了經(jīng)濟和社會效益的雙贏。

1 廢渣特性及評估

1.1 油母頁巖

油母頁巖是遼寧阜新地區(qū)一些因環(huán)保政策關(guān)閉的幾家煉油廠經(jīng)年積壓的一些頁巖廢渣。因該油母頁巖已經(jīng)被干餾提取過頁巖油，故屬工業(yè)廢渣。由于該廢渣常年積壓，未得到有效的處置和利用，不僅占地面積大，而且裸露堆積儲存，極不利于地方環(huán)境保護和植被的恢復(fù)。但作為水泥熟料生產(chǎn)的工業(yè)原料卻可以合理的再利用，變廢為寶。

原礦干餾后約有75%做為尾礦廢渣，故儲量及其豐富。從該原料的化學(xué)成分來看可做鋁質(zhì)校正原料，從而可以替代原來的板巖石，有效的緩減了礦山開采壓力，延長了礦山服務(wù)年限；從礦石的解理結(jié)構(gòu)來看：分層狀、就如同“書頁”一樣，同時質(zhì)地較軟、結(jié)構(gòu)力弱，理論上活性好、熔點低。由于廢渣中殘留部分未提取凈的頁巖油，故而其本身具有一定的發(fā)熱量（測定平均為87大卡/千克），易燒性相對板巖要好。

1.2 風(fēng)積沙特性

風(fēng)積沙是經(jīng)風(fēng)自然搬運、分級、沉積后在地表形成的沙土。它顆粒均勻、細小，成分穩(wěn)定，二氧化硅含量達到85%以上，且堿含量大大的低于粘土。故可做為水泥熟料生產(chǎn)的硅質(zhì)校正原料使用。這對于在通遼市奈曼旗就地取材，吃沙還田，保護耕地具有重要的意義。同時，風(fēng)積沙由于粒徑細小，無需進行破碎再加工，可以直接入倉使用。這樣不僅節(jié)約破碎成本，而且有效的抑制了揚塵。

1.3 銅渣特性

銅渣是煉銅廠水淬急冷后排出的廢渣。該工業(yè)廢渣為黑色小顆粒，帶有金屬光澤，粒徑多為5mm以下。由于其本身具有“滾珠效應(yīng)”，故而在使用過程中下料順暢，計量穩(wěn)定。有效的避免了原使用鐵粉配料時在雨季的頻繁粘倉堵料等問題。同時因銅渣中的鐵元素主要以氧化亞鐵的形式存在，還含有部分鋅、銅等微量元素，故其熔點較低，可以降低礦物分解時的共熔溫度，有利用進一步節(jié)能降耗。

2 配料方案的設(shè)計

2.1 配料組分

公司用石灰石、油母頁巖、風(fēng)積沙、銅渣四組分單獨配料，取代原板巖石、黏土、鐵粉等傳統(tǒng)的配料方案。這樣不僅可以實現(xiàn)穩(wěn)定配料，而且可以合理的利用工業(yè)廢渣，變廢為寶，實現(xiàn)資源綜合利用。既可以緩減地方環(huán)保壓力，還可以申報國家資源綜合利用“增值稅即征即退”的優(yōu)惠政策，為公司創(chuàng)收。利國、利民、利企。

2.2 配料控制

此次生產(chǎn)試驗充分考慮到本方案中采用大量的工業(yè)廢渣配料，燒成共熔溫度降低。并由于大量微量元素的“導(dǎo)入”、在水泥熟料的煅燒過程中起“晶種”誘導(dǎo)作用1。進一步促進晶體礦物的形成，有效改善了生料的易燒性。故本配料方案采用提高硅酸鹽礦物煅燒，其中熟料中硅酸三鈣含量控制高達62%。

3 工業(yè)生產(chǎn)

3.1 生產(chǎn)系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備配置情況

預(yù)熱器分解爐系統(tǒng)為雙系列五級旋風(fēng)預(yù)熱器TDF型分解爐/ ￠5600mm，回轉(zhuǎn)窯∮4.0×60m，三檔支承、設(shè)計能力：2500t/d，篦冷機為TC-1164 型/ 篦床面積：61.2m2。

3.2 生產(chǎn)中存在的主要問題及改進措施

3.2.2 預(yù)熱器系統(tǒng)

使用廢渣配料后分解爐煙室頻繁發(fā)生結(jié)皮以及堵塞現(xiàn)象。分析其主要原因是由于工業(yè)廢渣中含有大量的玻璃體及氧化亞鐵、微量元素等，“晶種作用”導(dǎo)致共熔溫度降低，液相出現(xiàn)早，粘散的生料極易形成結(jié)皮。

后經(jīng)過公司技術(shù)人員分析討論，采取了以下幾項措施，效果顯著。

⑴ 優(yōu)化配料方案，采用低鐵方案，提高生料的耐火性，增大燒結(jié)范圍。

⑵ 優(yōu)化操作參數(shù)，降低分解爐溫度約28℃，實現(xiàn)“薄料快轉(zhuǎn)”。

⑶ 在分解爐、煙室等易結(jié)皮部位分別安裝“聲波清堵器”，定期清吹。

⑷ 在配煤上適當調(diào)整，搭配使用部分低熱值原煤。同時把油母頁巖和板巖石進行科學(xué)的搭配使用。通過多次生產(chǎn)實踐，獲取最佳搭配比例為2:1。

通過采取以上措施，生產(chǎn)逐漸趨于正常。目前公司生產(chǎn)的熟料外觀質(zhì)量好，結(jié)粒均齊，色澤為墨綠色；同時由于熟料配料中硅酸鹽礦物含量控制較高，故而熟料獲得了較高的三天抗壓強度，平均達到35兆帕以上。這為公司的質(zhì)量提升做出了重要的貢獻。

4 結(jié)束語

通過優(yōu)化方案和強化控制等手段可以利用多種工業(yè)廢渣聯(lián)合使用生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)環(huán)保水泥熟料。這是切實可行的資源綜合利用、變廢為寶的好項目。