水泥工艺学2011水泥工艺学032011章节.pptVIP

School of Materials Science Engineering * 3 原料 3.1 主要原料 　　 石灰质原料和黏土质原料。 3.1.1　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。它可分为天然石灰质原料和人工石灰质原料两类。 水泥生产中常用的是含有碳酸钙(CaCO3)的天然矿石。 3.1.1.1 种类和性质 （1）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：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、火石，主要成分为SiO2，属结晶SiO2） 黏土质及铁质等杂质。 ??? CaO含量：纯石灰石含CaO56%，烧失量为44%。 ??? 含水量：一般不大于1.0%，具体值随气候而异。含 黏土杂质越多，水分越高。 （2）泥灰岩：是碳酸钙和黏土物质同时沉积所形成的均匀 混合的沉积岩，属石灰岩向黏土过渡的中间 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 （3）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。 (4)贝壳和珊瑚类: 主要有贝壳、蛎壳和珊瑚石。 　　主要成分：含碳酸钙90％左右。表面附有泥砂和盐类(如MgCl2、NaCl、KCl)等对水泥生产有害的物质，所以使用时需用水冲洗干净。 ??? 目前沿海小水泥厂有的采用这种原料。 3.1.1.2? 石灰质原料的选择 ?? CaO≥48% MgO≤3% 游离SiO2≤4% SO3≤1% R2O≤0.6% 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。 ?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和游离SiO2。 一般要求如下： 3.1.2　黏土质原料 ??? 黏土质原料系指含水铝硅酸盐矿物原料的总称。 ??? 主要化学成分:SiO2，其次Al2O3、Fe2O3。 3.1.2.1?种类与特性 ?? 水泥工业采用的天然黏土质原料有黏土、黄土、页岩、泥岩、粉砂岩及河泥等，使用最多的是黏土和黄土。近年来多用页岩、粉砂岩等??? （1）黏土??? ??? 黏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。 ??? 根据黏土中主导矿物不同，将其分为高岭石类、蒙脱石类、水云母类等。?? ?? （2）黄土 ??? 黄土是没有层理的黏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。 (3）页岩 ??? 页岩是黏土经长期胶结而成的黏土岩。一般形成与海相或陆相沉积，或海相与陆相交互沉积。化学成分类似于黏土，可作为黏土使用，但其硅率较低，通常配料时需掺加硅质校正原料。页岩颜色不定，一般灰黄、灰绿、黑色及紫色等，结构致密坚实，层理发育，通常呈页状或薄片状。 ?? ?? （4）粉砂岩 ??? 粉砂岩是由直径为0.01~0.1mm的粉砂经长期胶结变硬后碎屑沉积岩。主要矿物是石英、长石、 黏土等，胶结物质有黏土质、硅质、铁质及碳酸盐质。颜色呈淡黄、淡红、淡棕色、紫红色等，质地一般疏松，但也有较坚硬的。 ??? 粉页岩的硅率较高，一般大于3.0，可作为硅铝质原料。 3.1.2.2? 品质要求及选择 ? ? ?(1)品质要求 ? ? 黏土质原料的质量要求 品? 位 n p MgO(%) R2O(%) SO3(%) 塑性指数 一级品 2.7~3.5 1.5~3.5 ＜3.0 ＜4.0 ＜2.0 ＞12 二级品 2.0~2.7 不限 ＜3.0