工业废渣在水泥工业中综合利用探讨

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1、建材世界2013年第34卷第1期doi：10．3963／j．issn．1674—6066．2013．01．007工业废渣在水泥工业中综合利用探讨周惠群，李强，杨晓杰，唐越，韩长菊(昆明冶金高等专科学校，昆明650102)摘要：阐述了钢渣、铜渣、矿渣、粉煤灰、磷石膏、脱硫石膏等工业废渣对环境的影响，分析了这些工业废渣的性能和特点，综述了目前我国水泥行业对这些工业废渣的利用现状。关键词：工业废渣；成分；综合利用；水泥UtilizationofIndustrialWasteResidueinCementI

2、ndustryZHOUHui—qun，LIQiang，YANGXiao-jie，TANGYue，HANCha卯订“(KunmingMetallurgyCollege，Kunming650102，China)Abstract：Theinfluencesofsteelslag，copperslag，slag，flyash，phosphorusgypSUlTlanddesulfurizationgypsumtotheenvironmentarereported．Thepropertiesandcharac

3、teristicsoftheseindustrialwasteresiduesareamlyz缸Meanwhile，theutilizationofthesewasteresiduesincementindustryinChinaisintroduced．Keywords：industrialwasteresidue；composition；utilization；cement水泥是建筑材料中用量最大影响最广的一种材料，当今世界人类的每一步发展几乎都离不开水泥，但水泥的生产消耗了大量的自然资源，给人

4、类生态环境带来了十分沉重的负担。随着水泥行业结构调整的深人，新型干法水泥生产线在行业中的比重越来越大，水泥生产的能力迅速增加，水泥企业竞争也日益激烈。如何降低生产成本，提高市场占有率，稳定提高经济效益已成为水泥企业的核心问题。钢渣、铜渣、矿渣、粉煤灰、脱硫石膏、磷石膏是冶金、火力发电厂和化工行业的废渣，价格低廉而且资源丰富，大量的工业废渣堆积不仅浪费了资源，还占用土地，污染土地资源，影响生态平衡。这些工业废渣若能在水泥生产中使用，可以减少水泥企业对资源的消耗，降低环境污染，大大降低水泥生产成本，无疑

5、会对建材行业的发展起到巨大的推动作用，给企业和社会带来可观的经济效益和社会效益。1钢渣钢渣是钢铁生产过程中产生的固体渣体，由造渣材料、炼钢原料、脱落的炉体、金属炉料带入的杂质所组成。在生产中，每生产1t钢铁，会排出15％～20％的钢渣。我国目前炼钢厂排出的钢渣总量超过2亿t，且每年仍以2000多万t的数量增长，堆积占地达1万多亩，这些钢渣若不综合利用，会占用越来越多的土地，污染环境，造成资源的浪费。近年研究发现钢渣具有和水泥相似的矿物组分，在水泥中可以作为混合材或铁质校正原料及矿化剂加以利用。1．1

6、钢渣作为水泥混合材的应用水泥中的硅酸盐矿物C3S和C2S是水泥强度的主要来源。在中碱度钢渣中，石灰相大部分化合，以硅酸二钙和硅酸三钙的形式存在；在高碱度钢渣中，石灰相主要又以硅酸三钙的形式存在。钢渣出炉时的冷却速度很慢，钢渣中的硅酸二钙在缓慢冷却过程中会由介稳态的pC2S转变为稳态的7LC2S，在慢冷过程中介收稿IEI期：2012-10-18．基金项目：云南省科技厅应用基础研究项目(2009ZCl33M)．作者简介：周惠群(1962一)，教授．E-mail：zhouhuiqun2@126．com21

7、建材世界2013年第34卷第1期稳态的C3S也会转变成稳态。这样的冷却方式和生产水泥时快速冷却有较大差异，水泥熟料出窑时需要快速冷却，快冷的水泥熟料中C3S和C2S是介稳态的，故具有很高的水化活性，而钢渣由于冷却速度很慢故活性很低，有研究表明钢渣在水化48h放出的总热量仅为水泥的10．5％。在传统水泥生产中，将钢渣和水泥熟料共同人磨粉磨，因钢渣难磨，水泥细度达到国家标准要求时，水泥中钢渣的粒径在70肚m左右，粒度过粗，导致钢渣活性不能很好的发挥出来。如将钢渣粉磨到比表内面积400m2／kg以上时，钢

8、渣的活性会大大提高，研究表明此时钢渣在水泥中的掺入量可达到30％以上。1．2钢渣作为生料的原料和矿化剂如硅酸盐熟料中的C3A和C4AF两种矿物含量多，硅酸盐矿物C。s和C2S含量少时，利用钢渣中FeO含量高的特点，可以用钢渣作为铁质校正原料，一般配入量在5％-7％。另外，利用钢渣具有与水泥熟料相似矿物组成的特点，在水泥生料中掺人钢渣还可以起到晶种的作用，改善水泥熟料的易烧性，缩短熟料烧成所需时间，达到降低熟料热耗，减少CO。排放量的目的。2铜渣铜渣是铜冶炼过程中，熔融