大理石粉替代石灰石作为水湄原料烧制熟料的研究.pdf

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1、■试验研究翘2013卑大理石粉替代石灰石作为水湄原料烧制熟料的研究张凤钗(福建省建筑材料工业科学研究所，福建福州350025)摘要本试验研究采用了物理分析、化学分析、激光粒度仪、电镜扫描等测试方法对大理石粉的化学性能及物理性能进行试验，比较大理石粉、大理石、石灰石作为水泥生料的易烧性，分析大理石粉作为原料制备水泥生料烧制熟料的可行性。关键词理石粉；石灰石；易烧性；水泥；熟料0引言大理石粉在105℃下烘干后进行试验，石灰石与大理石废弃的大理石粉是切割大理石过程中产生的副产品。为均磨至80m筛余为10％～12％，200rtl筛余

2、小于1．5％。降低生产成本，部分石材加工企业会将废弃的石粉直接任意2试验结果与讨论排放。废弃石粉对生态环境系统产生了严重的威胁，为了有2．1基本材料的化学性能效地利用废弃的石粉，彻底消除废弃石粉造成的污染，各级试验方法参照GB／T176—2008(<水泥化学分析方法》，试政府和科研工作者都在积极想办法。目前，废弃石粉的综合验结果见表1。回收利用的研究已经开展了一段时间，同时废弃石粉在工业表1基本材料的化学性能％生产中的应用已初见成效，包括瓷砖制造、混凝土掺合料、改性粘合剂及新型墙体砖的生产Ⅲ。福建南安是中国规模最大、种类最齐

3、全的石材生产、出口基地，其石材进出口占世界贸易总量40％，随之每年也产生了200多万t的废弃大理石粉。本次研究主要是针对废弃大理石粉作为石灰石的替代品一般来说，熟料是水泥的主要成分，通过在1450~C下煅用于熟料生产，希望能一次性解决废弃大理石粉污染的问烧以一定比例混合的生料获得。硅酸盐水泥熟料中的主要成题。石粉是指石灰岩或其它原岩经机械加工后的小于0．16mm分是CaO、SiO：、A120、Fe20，四种氧化物，它们在熟料中的总的微细颗粒。通常情况下，大理石作为水泥生料烧制熟料其量在95％以上。从表1可以看出，大理石粉中C

4、aO含量为易烧性较差，希望能够利用大理石粉这种微细颗粒的特征，50．09％，提供了水泥原料中所需的CaO；大理石粉的化学成得到较好的易烧性。近几年来，已有欧洲、美洲及中国台湾的分与石灰石的化学成分相近。学者进行了少量大理石粉替代部分石灰石进行配料煅烧的2．2基本材料的物理性能及大理石粉的颗粒形貌研究。其结果显示：所烧制之各组环保水泥熟料，其游离氧化试验方法参照GB175—2007《通用硅酸盐水泥》，JC／T钙量皆小于1％，其矿物组成皆含有C，S、C2S、c及cF等721—2006(水泥颗粒级配测定方法激光法》试验结果见表2、

5、晶相物种与波特兰水泥组成份相当。表3及图1。1试验部分表2基本材料的物理性能1．1基本材料大理石粉、大理石由泉州地区某石材加工企业提供，石灰石由永安市某水泥企业提供。1．2样品处理表3大理石粉的颗粒级配％·10·第7期(总第147期)翘试验研究一一226、钍一232、钾一40的放射性比活度同时满足IRa~<1．0和Ir≤1．0的要求，对人体无害，可以用作水泥原材料生产。2．5易烧性试验2．5．1生料的易烧性易烧性是指水泥生料通过煅烧形成水泥熟料的难易程度。原理为：按一定的煅烧制度对水泥生料进行煅烧后，测定其游离氧化钙含量，用

6、游离氧化钙含量表示生料的易烧性。图1大理石粉的区间分布图游离氧化钙越低，易烧性越好。一般认为f-CaO<1．0％为优，生料的细度一般只控制80m和0．2mm的筛余量，大f-CaO=1．0％一1．5％为良，f-CaO=1．5％一2．5％为一般，部分水泥厂的生料细度都控制在8OIXm筛筛余不超过10％f-CaO>2．5％为差，一般认为f-CaO≤1．5％时，熟料为烧成。～12％t2j。从表2可以看出，大理石粉颗粒很细，比表面积很赵介山[31认为影响生料易烧性的因素有生料的矿物组成、生大，几乎都是小于80m的颗粒。从表3、图1也可

7、以看出，料的化学组成、生料的颗粒组成、烧成制度、液相量和液相性大理石粉中小于1O．0Om的颗粒累积达到了80．20％。质等。黄燕【41认为石灰石的CaCO，晶体尺寸、SiO：含量及结晶2．3大理石粉电镜扫描及能谱分析程度对生料易烧性影响显著，随着CaCO，晶体尺寸减小，生料易烧性明显改善，当石灰石中的SiO：含量很高，且大部分呈游离石英形式存在时，会严重恶化生料易烧性。晶体大小可分为巨晶(>1000m)、粗晶(500—1000m)、中晶(300—500m)、细晶(100—300m)、粉晶(10～100m)、泥晶(<10m)几

8、大类。2．5．2易烧性试验大理石粉、大理石、石灰石采用表5中三率值配制成生20kV×500501xm20kV×3．0k101xm料，用相应的化学试剂配人所需的SiO、AlzO，、Fe：O，。大理石图2大理石粉的颗粒形貌粉配制成三种不同的率值进行试验。大理石粉三个不同率值图2为大理石粉的颗粒