硅酸盐水泥的原料及其准备

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1、综述：生产硅酸盐水泥熟料的原料主要是：石灰质原料：主要提供CaO；粘土质原料：主要提供SiO2、Al2O3、以及少量Fe2O3；校正原料：补充某些不足的成分，分硅质校正原料、铝质校正原料、铁质校正原料三种。实际生产过程中，根据具体生产情况有时还需加入一些辅助材料，如矿化剂、助熔剂、晶种、助磨剂等。水泥磨中还要加入缓凝剂，混合材料等。料耗：生产1t熟料所消耗的生料量。一般为1.6t/t左右，其中石灰质原料约占80%左右，粘土质原料约占10%~15%。表1 生产硅酸盐水泥的原燃材料一览表类        别名       称备   注主要原料石灰石原料石灰石、白垩、贝壳、

2、泥灰岩、电石渣、糖滤泥等生产水泥熟料用粘土质原料粘土、黄土、页岩、千枚岩、河泥、粉煤灰等校正原料铁质校正原料硫铁矿渣（铁粉）、铁矿石、铜矿渣等生产水泥熟料用硅质校正原料河砂、砂岩、粉砂岩、硅藻土等铝质校正原料炉渣、煤矸石、铝矾土等外加剂矿化剂萤石、萤石-石膏、硫铁矿、金属尾矿等生产水泥熟料用晶种熟料生产水泥熟料用助磨剂亚硫酸盐纸浆废液、三乙醇胺下脚料、醋酸钠等生料、水泥粉磨助磨剂料浆稀释剂CL-C料浆稀释剂、CLT料浆稀释剂、纸浆黑掖等湿法生产时使用燃料固体燃料烟煤、无烟煤我国常用的是燃煤液体燃料重油缓凝材料石膏、硬石膏、磷石膏、工业副产石膏等制成水泥的组分混合材料粒

3、化高炉矿渣、石灰石等制成水泥的组分1石灰质原料1.1定义：石灰质原料：凡是以碳酸钙为主要成分的原料都属于石灰质原料。分天然的和人工的（即工业废渣）两类，水泥生产中常用的是含有CaCO3的天然矿石。1.2种类及性质常用的天然石灰质原料有：石灰岩、泥灰岩、白垩、大理岩、海生壳类等。我国常用的是石灰岩（俗称石灰石），泥灰岩，个别小厂用白垩或贝壳。可以部分替代石灰石的工业废渣主要有：矿渣、镁渣等。（一）石灰石：是由碳酸钙组成的化学与生物化学沉积岩。主要矿物：为方解石（CaCO3）微粒组成，并常含有白云石（CaCO3·MgCO3）、石英（结晶SiO2）、燧石（又称玻璃质石英、火

4、石，主要成分为SiO2，属结晶SiO2）粘土质及铁质等杂质。CaO含量：纯石灰石含CaO56%，烧失量为44%，随杂质含量增加CaO含量减少。含水量：一般不大于1.0%，具体值随气候而异。含粘土杂质越多，水分越高。（二）泥灰岩：是碳酸钙和粘土物质同时沉积所形成的均匀混合的沉积岩，属石灰岩向粘土过渡的中间类型岩石。是一种极好的水泥原料。分类：高钙泥灰岩：CaO≥45%     低钙泥灰岩：CaO＜45%有些地方产的泥灰岩成分接近制造水泥的原料，可直接烧制水泥，称天然水泥岩。主要矿物：方解石（三）白垩：是海生生物外壳与贝壳堆积而成的，富含生物遗骸，主要由隐晶或无定形细粒疏

5、松的碳酸钙所组成的石灰岩。主要成分：碳酸钙，含量80%~90%，甚至高于90%。性能：易于粉磨和煅烧，是立窑水泥厂的优质石灰质原料。1.3石灰质原料的选择1.3.1石灰质原料的质量要求石灰质原料使用最广泛的是石灰石，其主要成分是CaCO3，纯石灰石的CaO最高含量为56%，其品位由CaO含量确定。有害成分为MgO、R2O、（Na2O、K2O）和游离SiO2。一般要求如下：表2  石灰质原料的质量要求成分CaOMgOf-SiO2(燧石或石英)SO3K2O+Na2O含量（%）≥48≤3≤4≤1≤0.61.3.2石灰质原料的选择(1)搭配使用；(2)限制MgO含量；（白云石

6、是MgO的主要来源，含有白云石的石灰石在新敲开的断面上可以看到粉粒状的闪光）(3)限制燧石含量；（燧石含量高的石灰岩，表面常有褐色的凸出或呈结核状的夹杂物。）(4)新型干法水泥生产，还应限制K2O、Na2O、SO3、Cl-等微量组分。白云石、石灰石的判定方法：用10%盐酸滴在白云石上有少量的气泡产生，滴在石灰石上则剧烈地产生气泡。 2粘土质原料2.1概念：粘土质原料系指含水铝硅酸盐物原料的总称。主要化学成分是二氧化硅，其次是三氧化二铝、三氧化铁。2.2粘土质原料的种类与特性水泥工业采用的天然粘土质原料有粘土、黄土、页岩、泥岩、粉砂岩及河泥等，使用最多的是粘土和黄土。近

7、年来多用页岩、粉砂岩等（一）、粘土粘土是多种微细的呈疏松或胶状密实的含水铝硅酸盐矿物的混合体，它是由富含长石等铝硅酸盐矿物的岩石经漫长地质年代风化而成。包括华北、西北地区的红土，东北地区的黑土与棕壤，南方地区的红壤与黄壤等。根据粘土中主导矿物不同，将其分为高岭石类、蒙脱石类、水云母类等。（二）、黄土黄土是没有层理的粘土与微粒矿物的天然混合物。成因以风积为主，也有成因于冲积、坡积、洪积和淤积的。颜色以黄褐色为主。（三）、页岩页岩是粘土经长期胶结而成的粘土岩。一般形成与海相或陆相沉积，或海相与陆相交互沉积。化学成分类似于粘土，可作为粘土使用，但其硅率较低