稀土尾矿代替粘土配料烧制水泥熟料研究

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1、稀土尾矿代替粘土配料烧制硅酸盐水泥熟料的研究黄少文〔1〕　吴波英〔2〕　徐玉华〔1〕（1南昌大学材料科学与工程学院，南昌，330047；2　湖北省孝感学院物理系，孝感，432100）摘要：研究了利用稀土尾矿代替粘土配料烧制水泥熟料，探讨了稀土尾矿对水泥熟料煅烧和性能的影响。研究结果表明，稀土尾矿配料有利于固相反应时的质点扩散和矿物的均匀分布，促进A矿的形成和生长，改善熟料的岩相结构；稀土尾矿中的高含砂量对熟料的烧成可能产生负面影响；全掺尾矿或半掺尾矿配料都能烧制出组成合适、性能优良的水泥熟料，但

2、半掺稀土尾矿配料方案综合效果最佳。关键词：稀土尾矿；　熟料煅烧；　矿物形成；　熟料性能STDYONTHESINTERINGOFPORTLANDCEMENTCLINKERBYSUBSTITUTIONOFRAREEARTHTAILINGFORCLAYINBATCHMIXINGHUANGShao-wen〔1〕WUBo-ying〔2〕XUYu-hua〔1〕(1ShoolofMaterialsScienceandEngineering,NanchangUniversity,Nanchang330047；2

3、PhysicsdepartmentofXiaogancollege,Xiaogan432100)Abstrct:Preparationofcementclinkerbysubstitutionofrareearthtailing(RET)forclaywereinvestigated.TheeffectofaddingRETonthesinteringofcementclinkerandit’sperformancewasdiscussed.TheresultsshowthataddingofR

4、ETinbatchmixingwillaccelerateparticlediffusionvelocityandwell-distributedoftheminerals,itmayalsopromotetheformationandgrowthofAlite,andimprovepetrographicstructureofclinker.MuchamountofsandinRETmaybeharmfultosinteringofclinker.Cementclinkerwhichhavea

5、goodcompositionandhighperformancecouldbemanufacturedbywhole-substitutionorsemi-substitutionofRETforclay,butcomprehensiveeffectofbatchmixingbysemi-substitutionofRETforclayisoptimun.Keywords:rareearthtailing;clinkersintering;mineralsformation;performan

6、ceoftheclinker0.引言南方离子吸附型稀土矿中的稀土含量一般为0.05-0.5%，经选矿后产生的尾矿占原矿的99%以上，因此稀土尾矿数量巨大，处理困难，不仅占用大量的土地，而且极易造成二次污染。据测算，江西稀土矿的开采冶炼使赣南地区约有1500万亩土地的地表植被遭到破坏，4000多万立方米尾矿废土未得到妥善处理，水土流失严重，赣江水系河床由此升高。据有关部门报告，上世纪80年代中期到90年代中期，鄱阳湖湖底每年升高15厘米，造成生态环境恶化。因此，稀土矿的绿色开采与稀土尾矿的综合利用

7、已是一项非常紧迫的任务。从稀土尾矿的组成和岩性特征来看，它在大多数工业领域的利用价值不高，但由于其主要为粘土类矿物，因此可以作为水泥的硅铝质原料代替粘土配料生产硅酸盐水泥。9我国是世界水泥生产大国，2004年的水泥产量已达到8.6亿吨，占世界水泥产量的50%，水泥工业每年消耗粘土近2亿吨，开采粘土大量地破坏了土地和山林植被，造成水土流失，严重破坏了生态平衡。因此国家鼓励水泥工业采用各类固体废弃物为原料，并逐渐对粘土资源的利用加以限制。　　本文以江西龙南稀土尾矿代替粘土配料进行硅酸盐水泥熟料的烧成

8、试验，探讨了稀土尾矿对水泥熟料烧成及性能的影响。1　实验原材料本研究选用江西省龙南地区离子吸附型稀土矿经硫酸铵浸取-碳铵沉淀工艺提取稀土后的尾矿作为试验原料。所用尾矿全部由江西龙南龙钇稀土有限公司提供。选用粘土和稀土尾矿进行平行实验，测定稀土尾矿及粘土的化学成分结果见表1；稀土尾矿及粘土中其它微量元素的含量利用光谱法半定量测定结果见表2。利用仪器分析测定稀土尾矿的稀土氧化物配分及含量结果见表3。表1　稀土尾矿及粘土的化学组成/%原料种类LossSiO2Al2O3Fe2O3CaOK2ONa2OS∑