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工业废渣及低品位料的选择

一、有哪些工业废渣可用于生料配料

1.废渣主要有以下几类：

(1)采矿选矿废渣，是指在矿产资源开采加工过程中产生的废石、煤矸石、碎屑、粉末、粉尘和污泥。

(2)冶炼废渣，是指转炉渣、电炉渣、铁合金炉渣、氧化铝赤泥和有色金属灰渣，但不包括高炉水渣。

(3)化工废渣，是指硫铁矿渣、硫铁矿煅烧渣、硫酸渣、硫石膏、磷石膏、磷矿煅烧渣、含氰废渣、电石渣、磷肥渣、硫磺渣、碱渣、含钡废渣、铬渣、盐泥、总溶剂渣、黄磷渣、柠檬酸渣、脱硫石膏、氟石膏和废石膏模。

(4)其他废渣，是指粉煤灰、江河（湖、海、渠）道淤泥、淤沙、建筑垃圾、城镇污水处理厂处理污水产生的污泥

????水泥厂不仅可以消耗绝大部分固体废弃物，即工业废渣、建筑生活垃圾。利用废渣中的Si、Al、Ca、Fe元素，减少自然资源的消耗，废弃物中含有的微量元素可以起到改善生料易烧性、节约能耗的作用。但工业废渣往往含有部分对水泥生产有不利影响、对水泥性能有不利影响的元素，在使用中应该扬长避短。

2.磷渣

我国的黄磷实际产量按每年80万t来计算，其产渣是约为640一800万t。磷渣不仅占用大量耕地，且堆放的磷渣在雨水淋洗下，氟、磷溶出污染环境。???

???磷渣是黄磷厂生产黄磷时产生的工业废渣，它经过高温水淬急冷，外观呈细颗粒状，带灰白色，为水淬渣，其化学成分与铁厂炼铁时排放的粒化高炉矿渣相似，粒度在2?～5mm，有少量块状磷灰石，磷渣的主要化学成分为SiO2、CaO，还有少量的Al2O3、Fe2O3、MgO、P2O5、F等。磷渣主要有SiO2和CaO组成，磷渣中其它成分取决于所用磷矿石的品质，通常A12O3：2.5一5%，Fe2O32一2.5%，MnO为0.5一3%，P2O5:为1一5%，F为0一2.5%。表l为世界各地的几种磷渣化学组成。???

磷渣水淬处理后，玻璃体含量在90%以上，主要潜在矿物组成为假硅灰石（αCaO·SiO2）、枪晶石（3CaO·2SiO2·CaF2），磷渣中P2O5含量较高时，还有少量的氟磷灰石。采用磷渣配料可以代替部分石灰石、页岩用量，磷渣的CaO、SiO2是经过高温水淬急冷，它具有活性的作用，是生产C3S含量高的原料，对烧成熟料有明显的改善作用，具有节能降耗的效果。?????

表1世界各地磷渣化学成分

图1磷渣XRD图

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A组，选择熟料率值KH：0.96，n：2.7，P：1.6配料。

B组，KH：0.96，n：2.5，P：1.8

表2为原料化学成分

表3配料表

表4生料不同温度f-CaO???

图2熟料岩相

????新型干法窑中，磷渣掺量一般在4%-6%。磷在熟料中的掺量有限制，起到增加产量3-5%，提高熟料强度，降低热耗作用。磷渣配料生料投入窑中，加强生料均化，注意各级预热器温度变化，防止局部温度增加、可能导致下料管堵塞。

当P2O5含量增加时，C3S含量降低，C2S含量增加，熟料易粉化。

?????CaO+P2O53CaO.P2O5

当P2O5，量达7%时，C3S含量降为零。他确定磷酸盐在熟料中是以与硅酸二钙形成固溶体的形式存在的，固溶量最高时的大致组成是:CaO:6一6.5%，SiO2:26.5%，P2O5:7%。

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在生料中掺入适量的磷渣能显著改善生料的易烧性，加快熟料矿物的形成，硅酸三钙在1250～1350℃温度范围内大量形成，并降低熟料中f-CaO含量。???

生料中磷渣掺量的合理掺量为6%左右。煅烧温度和生料配料方案对水泥生料易烧性有很大影响，提高温度可以改善生料的易烧性;高KH值配料方案烧成的熟料，f-CaO含量较高，对生料易烧性不利。

???表5?不同磷渣掺量熟料强度

3.钢渣

?钢渣的主要化学成分为:CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MgO、MnO、P2O5和少量金属FeO、Fe2O3、FeO的含量约在20%~45%，因此从化学成分上看，钢渣具有作铁质原料的可能性。钢渣的矿物组成主要是C2S、C3S、RO相(CaO、FeO、MgO等二价金属氧化物的固溶体)、铁铝相(C4AF、C2F)、Ca(OH)2、CaCO3和少量金属Fe等。文献[4]提出在炼钢过程中，随着石灰的不断加入，钢渣的碱度增加，其主要矿物。

表6??几种钢渣化学成分

3.1钢渣的主要矿物组成

钢渣主要矿物组成为硅酸二钙(C2S)硅酸三钙(C3S)橄榄石(CaOROSiO2)RO相铁酸钙、或铁酸二钙(CaO.Fe2O3?/2CaO.Fe2O3)尖晶石相等，其中C2S、C3S和游离氧化钙(f－CaO)为主要成分，总量在50%以上。钢渣的碱度是指钢渣中的CaO与SiO2、P2O5含量之比，即R=C