电厂烟气脱硫灰在水泥生产中的应用

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1、材料研究与应用广东建材2014年第6期电厂烟气脱硫灰在水泥生产中的应用郭纯章(广州市越堡有限公司)【摘要】石膏作为水泥的缓凝剂——是水泥生产过程中不可缺少的材料之一。石膏是以二水硫酸钙(CaSO，．2H：0)为主要成分的矿物，在水泥水化过程中起到延缓水泥凝结时间的作用。脱硫灰是火力发电厂废气进行脱硫净化处理而产生的废弃物，经相关试验在水泥生产中添加改性后的脱硫灰，对水泥凝结时间有明显的缓凝作用。我司经过几年的试验摸索及生产实践，采用电厂烟气脱硫灰替代部分石膏进行水泥生产，最大程度地实现资源综合利

2、用，实现节能降耗，从而降低企业水泥生产成本。【关键词】烟气脱硫灰；缓凝作用；水泥生产1烟气脱硫灰对水泥凝结时间和水泥强度的影响电厂烟气脱硫灰的化学组分复杂，CaO含量大多在10％～50％，F-CaO含量大多在2％～25％，SO。含量大多在10％～25％之间，其它少量的Si02、A1203、Fe203和MgO等。由于脱硫灰其成分较为复杂和不稳定，对水泥性能产生诸多不利影响，有不少资料报道了掺干排脱硫灰渣修筑的路基，制作的砌块在数周后，产生膨胀开裂现象，造成混凝土安定性不良。因此，电厂烟气脱硫灰这一

3、特性几乎限制其在水泥生产领域的应用。我们通过相关厂家的调研和考察，在硅酸盐水泥熟料中掺加不同比例的电厂烟气脱硫灰(未经改性和改性处理)进行相关试验，分析脱硫灰对水泥凝结时间和水泥强度的影响。1．1试验材料的化学成分(见表1、表2)1．2试验方法(1)试验前备好各种试验所需物料，电厂烟气脱硫线，斜率为一百E，由直线的斜率可以求出活化能Ea。为了检查1n[垡≠_L]和丁1疋El"，白线性相关，引入相关系数R!值，R2越接近l，说明著。3．2．2热动力分析结果活化能差异很小，表明两种水泥生料中碳酸钙的

4、热分解过程基本上不会受到配料变化的影响，普通水泥生料和白水泥生料在预分解阶段的碳酸盐分解动力学机理并无差异。·n【半卜}靴相涨显4结论依据上述热动力分析学原理，结合两种水泥生料的综合热分析曲线，可以求得两种水泥生料的碳酸钙热动力学参数，如表2所示：表2白水泥料和普通水泥生料中碳酸钙的动力学参数试样名称拟褥度拟合方程Ea／活化(kJ．r能nol_1)相关R系数2试样名称范围拟合方程E。／旧～日匕1_1、1口7锄‘姒由表2可知，两种水泥生料中碳酸钙的动力学计算中采用相边界反应收缩圆柱体反应模型是合理

5、的，拟合结果具有可信度，计算出两种水泥生料中的碳酸钙分解一10一(1)白水泥生料与普通水泥生料在预分解阶段的热反应过程基本一致的，普通水泥的预分解技术可以应用于白水泥生产。(2)白水泥生料和普通水泥生料中的碳酸钙分解动力学机理一致，均符合相边界反应收缩圆柱体反应模型，不受配料差异的影响。●【参考文献】[1]韦贤．世界白水泥生产发展概[J]．北京建材，1997，(1)：41—45．[2]陈吉胜．预分解技术用于白水泥生产的几个工艺问题[J]．水泥，1993，(1)：8一12．[3]刘寿绵，赵李，刘保

6、良．亚洲最大年产60万吨白水泥生产线建成投产[J]．中国水泥，2010，(8)：49—51．[4]王世杰，陆继东等．水泥生料分解动力学的研究[J]．硅酸盐学报，2003，31(8)：81卜814．广东建材2014年第6期材料研究与应用粉煤灰脱硫灰38．5124．724．395．701．030．690．340．990．02115．238．231．0932．560．790．270．2919．780．264熟料21．235．263．8465．721．190．410．090．900．019表2石膏的化学

7、分析85047414169710bO脱硫灰19．786．脱硫石膏43．851．060．1519．2510．41二．表3未改性脱硫灰．，卜鹿}试验百脱硫石善兹戮灰石粉煤灰细度辐凄初爹豫荽麒M鼍d。抗d$Jr(MP：a8)。备注TL一194301．125．62164：5332．159．66．39．6TL一2943O01．026．61143：1324．651．55．28．5TL一39001001．827．4l：322：0328．O57．35．68．9TL一49001002．024．41：001：322

8、8．957．15．69．2未改性TL一576356102．025．21：394：2026．452．45．38．8肌僦伙TL一676356lO2．126．01：094：5321．651．34．58．6TL一7623520103．726．41：335：088．532．81．96．3TL一8623520lO3．926．81：195：367．432．42．06．3表4改性脱硫灰．，卜磨试验焉号熟料脱硫石爹嚣梨蒜繁’石灰石粉煤灰细度藕凄嚣时翼凝暑照M秀。荽抓M黑d备注灰、脱硫石膏打小磨前需充分干燥。(2)