檸檬酸渣在水泥生產應用中存在的問題及解決措施

姜志華 楊新月 王 宇

(山東山水水泥集團有限公司青島分公司，山東 青島 266108)

近年來，我公司生產規模不斷擴大，由過去的十幾萬噸驟增到上百萬噸，規模擴大的同時水泥生產用原材料的供求矛盾也更加突出。尤其是天然二水石膏等天然礦物的價格也水漲船高，給我公司水泥生產帶來了巨大的成本壓力。為了進一步做好資源綜合利用工作，找到一種既保證水泥質量和性能又能降低生產成本的替代材料，我們從2008年開始研究使用檸檬酸渣在水泥中替代天然二水石膏的實驗工作，通過試驗和應用取得了顯著的效果，現將檸檬酸渣在水泥生產中存在的問題及解決措施作如下介紹。

1 檸檬酸渣的介紹

檸檬酸渣是在生產過程中酸解得到含大量硫酸鈣的廢渣, 呈松散粉狀，其主要化學成分與天然石膏基本相近，有害成分較少，檸檬酸渣的礦物組成主要為CaSO4，含量在75%以上，結晶水在18%左右，根據其礦物組成，并經過試驗驗證，可以替代天然石膏作為緩凝劑用于水泥生產。檸檬酸渣化學成分見表1。

表1 檸檬酸渣化學成分(%)

2 檸檬酸渣在使用過程中存在的問題

檸檬酸渣水分較大，一般在20%左右，且具有黏性，生產過程易出現粘結、堵塞等下料不暢的情況，主要表現在以下3點：

①如入配料庫存儲，檸檬酸渣由于水分較大，難以晾曬，入配料庫后，造成下料不暢，出現堵庫現象。②配料過程中，檸檬酸渣易粘附在下料溜子處，造成下料不暢，現場需要指派專人投料，增加了工人勞動強度。③由于檸檬酸渣下料不暢，堵料情況下，下料不足或者斷料，造成SO3波動，影響水泥質量。

3 保證檸檬酸渣下料穩定的幾項措施

針對這種情況，我公司重新設計了料倉并采取了一些針對性的措施來保證使用過程中的穩定性，介紹如下。

(1)對上料倉進行了改造，加大了料倉內壁角度，達到70°以上，同時，為了保證料倉具有較大的存儲量，減小上料頻次，我們對料倉加高1.5m左右，相應的對裝載機上料地面平臺加高1.5m，方便裝載機上料。見圖1。

(2)皮帶秤寬度由原來的800mm更換為1 500mm，同時加大下料口寬度至1 300mm，長度至1 500mm，料層厚度300mm。由于檸檬酸渣使用比例較低，在物料較大寬度和較厚料層的情況下，皮帶秤需要連續低速運行，而一般速比的減速機配置，會迫使電機處于長時間低變頻運行，影響電機使用壽命。鑒于此，我們將皮帶秤配置了高速比(速比376∶1)的電機減速機，保證皮帶機能夠連續低速運行。

圖1 改造后的檸檬酸渣料倉及配料秤

(3)增加了視頻監控、斷料報警及料倉振動裝置。皮帶秤頂部安裝了攝像頭，畫面引入中控室進行監控；斷料報警裝置主要設計方案是在皮帶秤頭部安裝擋料板，擋料板與行程開關相連，當皮帶秤運行時，物料層撐起擋料板，行程開關處于關閉狀態，當皮帶秤斷料時，擋料板回落，行程開關閉合，發出報警信號，傳輸到中控室。料倉底部安裝了一臺MVE300/3型振動電機，與報警裝置連鎖，當斷料時，振動電機啟動，振打下料，也可設置為手動狀態，由中控室進行手動開啟振打。

(4)提高開路磨磨尾風機轉速，加大磨機通風，排除部分檸檬酸渣引入的水分和酸氣。

(5)由于檸檬酸渣的松散性，水分散發較快，我們通過分區存放，倒替使用的原則，有效的降低了檸檬酸渣的入磨水分，可降低2%左右。現場分區使用后物料堆形呈現階梯狀，見圖2。通過上述技改和措施，我們解決了檸檬酸渣下料困難的問題，自檸檬酸渣應用以來，未出現斷料及水泥SO3波動的情況。

4 結 語

通過檸檬酸渣替代天然石膏在水泥生產中的實踐，既能降低水泥生產企業的成本，創造經濟效益，又能實現資源綜合利用，符合綠色經濟和循環經濟的發展方向，具有顯著的社會效益。但由于檸檬酸渣的特性，影響了其在水泥生產中的廣泛應用。山水集團青島分公司通過一系列針對性的改造措施，解決了檸檬酸渣在生產過程中存在的問題，保證了產品質量的穩定。

圖2 檸檬酸渣存放場地