商砼洗車廢渣在水泥生產中的應用

劉曉娟，周 納，賈方茹（棗莊中聯水泥有限公司，山東 棗莊 277122）

0 引言

生產建設過程中產生的建筑垃圾不僅破壞了城市的生態環境，并且占據和浪費了城市寶貴的空間資源。以商砼洗車廢渣為例，根據數據顯示：每生產1 m3混凝土，會產生0.03 t的廢水廢渣；我國每年產出超過15億m3混凝土，對應產生的廢水廢渣會達到0.5億t[1]。目前國內對于混凝土廢水、廢渣處理方式大都針對于廢水部分的回收利用，并且技術相對成熟；對于廢渣部分的回收處理，大部分企業會將其篩選后作為骨料使用，但使用比例較低、途徑較為單一。鑒于此，棗莊中聯水泥有限公司將周邊商砼攪拌站的洗車廢料作為部分鋁質校正原料搭配其他鋁質原料應用于新型干法水泥生產系統生產的硅酸鹽熟料中。旨在通過資源再回收利用的方式改善商砼洗車廢渣造成的城市空間浪費問題和環境污染問題，減少外排費用的同時降低水泥企業的生產成本，

1 試驗

1.1 廢渣產生及其成分分析

棗莊的商砼攪拌站有數十家，每年產生近10萬t洗車廢渣。對棗莊市區周圍堆積的商砼洗車廢渣進行取樣試驗，其化學成分見表1。從表1可見，商砼洗車廢渣中含有大量的硅、鐵、鋁、鈣等元素。公司有兩條2 500t/d與一條5000t/d新型干法水泥生產線，每天需使用輔助原料約5500t。由于環保治理及礦山開采整治，輔助原料供給不充足。為了減少環境污染與土壤資源浪費、合理回收與利用當地建筑垃圾，利用商砼洗車廢渣替代部分頁巖、砂巖作為輔助原料用于水泥熟料的生料生產中。

表1 商砼洗車廢渣的化學成分 %

1.2 配比及生產工藝

公司原生產原料分別為石灰石、粉煤灰、砂巖、鐵礦選礦污泥。利用商砼洗車廢渣替代部分鋁質輔助原料，使用五組分配料計算，最終確立了一套配料方案見表2。配料方案各組分的化學成分含量見表3。

表2 最終配料方案

表3 配料各組分的化學成分含量 %

將備用原料庫用來儲存商砼洗車廢渣，生產工藝圖見圖1。

圖1 生產工藝圖

生產過程中嚴格控制進廠廢渣質量，剔除廢渣中的垃圾、雜物等。對進廠的物料進行多點搭配均勻化，使物料成分相對穩定。使用廢渣時商砼洗車廢渣和粉煤灰按1∶1搭配，根據原料成分變化及時調整配料方案，保證熟料率值達到控制目標。

2 結果

2.1 水泥熟料率值與質量

圖2為摻加商砼洗車廢渣后生熟料實際率值與公司原熟料的實際率值（即目標率值）的對比圖。從圖2中可發現摻加商砼洗車廢渣前后,熟料的實際率值在目標率值的合理范圍之內，未對熟料化學物理性能產生改變。

圖2 水泥熟料率值圖

利用商砼洗車廢渣配料磨制的生料粉，入窯質量穩定；在煅燒過程中易燒性好，燒成溫度穩定，能保持良好的熱工制度；出窯熟料色澤發黑，帶有金屬光澤；結構致密，能達到所需強度要求（見圖3）。

圖3 水泥熟料

2.2 水泥熟料率值與質量

摻加洗車廢渣前后燒制的硅酸鹽水泥熟料磨制的P·C42.5水泥指標見表4。摻加洗車廢渣前后燒制的硅酸鹽水泥熟料磨制的P·O42.5水泥指標表見表5。通過數據對比，發現摻入洗車廢渣后的水泥在3 d抗壓強度與28 d抗壓強度指標中都有不同程度的提升，其余各項指標均有小幅提升，部分指標數據下降，但均在合理范圍之內。

表4 P·C42.5水泥各項指標表

表5 P·O42.5水泥各項指標表

3 結論

（1）摻加商砼洗車廢渣后熟料的實際率值與目標率值接近，差值在合理范圍內。

（2）摻加商砼洗車廢渣后的兩種標號水泥在3 d抗壓強度與28d抗壓強度指標中都有不同程度的提升，大部分指標均有小幅提升，個別指標數據小幅下降，但均在合理范圍之內。

（3）應用較好的改善了棗莊市周邊商砼洗車廢渣造成的占地和環境污染問題，獲得了良好的經濟效益與社會效益，具有較高的實際應用價值。