烧结法赤泥烧制水泥熟料探究

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1、烧结法赤泥烧制水泥熟料探究[摘要]赤泥可用作水泥的钙质原料，本文通过改性等特殊处理，采用提碱后的赤泥，研究得出赤泥加入生料中烧制熟料时最佳比例在15%左右。[关键词]赤泥烧制水泥熟料研究[Abstract]redmudcanbeusedasacalciumcementrawmaterials,thispaperthroughthethemodifiedspecialtreatment,theuseofredmudaftermentioningalkalistudiesredmudJoinfiredclinkerrawmeal15%orso.[Keywords]redmudfiringce

2、mentclinkerresearch中图分类号：D912.6文献标识码：A文章编号：2095-2104(2012)赤泥亦称红泥是从铝土矿中提炼氧化铝后排出的工业固体废物。一般含氧化铁量大，外观与赤色泥土相似，因而得名。赤泥是制铝工业提取氧化铝时排出的污染性废渣，根据工艺不同分为拜耳法赤泥和烧结法赤泥。一般平均每生产1吨氧化铝，附带产生1.0-2.0吨赤泥。据统计，全世界每年产生的赤泥约6000万吨，我国每年产生的赤泥为3000万吨以上，累积赤泥堆存量高达5000万吨，而其利用率仅为15%左右。由于赤泥化学结合碱难以脱除且含量大，又含有氟、铝及其他多种杂质等原因，赤泥废渣的处置和综合利用

3、成为一个世界性的大难题。大量的赤泥不能充分有效的利用，只能依靠大面积的堆场堆放，占用了大量土地，不但对土壤、生态造成污染破坏，而且淋溶水下渗也严重威胁地下水安全，因此对环境造成了严重的污染。赤泥中主要成分以SiO2、CaO为主，占50%以上，可用作水泥的钙质原料，本文结合烧结法赤泥成分与性质，通过改性等特殊处理，进行了赤泥烧制水泥熟料的研究。1试验1.1试验原料本项目研究所用的赤泥为山东某铝厂原遗留烧结法赤泥，分析其物理化学性质和矿物组成如下：采样烧结法赤泥呈粉状或固结为块状，颜色为灰色或暗红色，随着含铁量不同而发生变化，为弱胶凝性的碱性钙质材料，pH值约为12,提碱后赤泥的pH值约为9

4、~10o赤泥具有较大内表面积，比表面积为64.09-186.9m2/g,空隙比为2.53-2.95，粒径为0.075~0.005mm的粒组大约占90%左右。tbM2.84~2.87g/m3,其化学成分见表1。表1试验用赤泥的化学组成粉煤灰为原料以石灰石烧结法的熔渣赤泥进行X射线分析,结果如图1所示。图1赤泥X射线衍射图由图1可以看出，赤泥中主要含有Ca（0H）2、CaC03、Ca3AI2Si2O8（OH）4、y・C2S、FeO、FeS和Na2S矿物质,还可能含有少量的CaO・AI2O3、12CaO-7AI2O3.0・C2S等物质。1.2试验方法赤泥中主要成分以Si02、CaO为主，占50

5、%以上，高温烧结形成C2S等矿物组分，可用作水泥的钙质原料，其中含有的Fe2O3是较好的铁质原料。赤泥中含有少量的TiO2（烧成熟料后含0.5%左右），能与各熟料矿物形成固溶体，特别是对0-C2S起稳定作用，可提高水泥强度。但若TiO2量过高（超过1%）,则减少水泥中的阿利特（C3S）,从而影响水泥强度。究其原因，由于赤泥是一种强碱性物质，直接使用赤泥烧制熟料，易使水泥熟料的碱含量超标，致使其强度指标降低；可见，必须将其改性处理后才能用于熟料烧制，主要就是提碱。本项目研究采用提碱后的赤泥，其pH值为9-10.在山东某立窑水泥厂进行试验。赤泥分别按0%（基准配比,5%、10%.15%.20

6、%、25%、30%、35%、40%质量分数掺入生料，烧制熟料后测试其28d强度，找岀其最佳加入比例,并对最佳比例下生料及熟料的化学成分及水泥质量进行了分析。2结果分析生料中不同加入比例烧制熟料后，其抗折强度和抗压强度影响曲线见图2。图2生料中赤泥加入量对水泥28d强度的影响曲线由图2可知，在生料中加入赤泥的最佳比例为15%左右。使用赤泥前后的试验用生料熟料的化学分析见表2o表2使用赤泥前后生料及熟料的化学分析(%)通过以上配比用熟料磨制水泥的质量数据分析见表3o表3水泥质量数据分析3研究结论(1)经试验，赤泥加入生料中烧制熟料时最佳比例在15%左右。(2)在此比例下，采用赤泥配料后熟料标

7、准稠度用水量减少0.7%，凝结时间无变化，熟料小磨粉磨时间减少3min,熟料易磨性好于原配料，熟料物理性能的这些变化可能与TiO2的增加、为了重金属离子解毒加入的还原剂FeS04及加入固氟催化剂有关。(1)熟料强度比原孰料强度略高。参考文献:[11姜平国，王鸿振•从赤泥中浸出钛的研究•中国有色冶金综合利用与环^.2008.4(2),52-54.[2]邱贤荣，齐砚勇•赤泥在水泥中的合理利用.水泥技7

8、t.2O11(6),103-105