碱矿渣赤泥水泥的生产技术要求

碱矿渣赤泥水泥的生产技术要求 -----2011级科学与工 碱矿渣水泥(AASC) 是近年来发展起来的一种快硬早强型水泥,它生产工艺简单,成本低廉,并且具有抗渗、抗蚀等一系列优良性能。 1.碱矿渣赤泥水泥原料 1.1磷石膏 磷石膏:是指在磷酸生产中用硫酸处理磷矿时产生的固体废渣,其主要成分为硫酸钙。 磷石膏主要成份为:CaSO4•2H2O，此外还含有多种其他杂质。同时，生产过程中，溶液中的HPO4-2根取代石膏晶格中部分SO4-2。 磷石膏杂质分两大类 不溶性杂质:如石英、未分解的磷灰石、不溶性P2O5、共晶P2O5、氟化物及氟、铝、镁的磷酸盐和硫酸盐。 可溶性杂质:如水溶性P2O5，溶解度较低的氟化物和硫酸盐。 1.2 赤泥(代替粘土类原料) Red Mud， Bauxite Residue 亦称红泥,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。但有的因含氧化铁较少而呈棕色，甚至灰白色。铝土矿中铝含量高的，采用拜尔法炼铝，所产生的赤泥称拜尔法赤泥;铝土矿中铝含量低的,用烧结法或用烧结法和拜尔法联合炼铝，所产生的赤泥分别称为烧结法赤泥或联合法赤泥。 1.2.1成分 赤泥矿物成分复杂，采用多种方法对其进行，主要有以下几种方法:偏光显微镜、扫描显微镜、差热分析仪、X衍射、化学全分析、红外吸收光谱和穆斯堡尔谱法等七种方法进行测定，其结果是赤泥的主要矿物为文石和方解石，含量为60%~65%，其次是蛋白石、三水铝石、针铁矿，含量最少的是钛矿石、菱铁矿、天然碱、水玻璃、铝酸钠和火碱。其矿物成分复杂，且不符合天然土的矿物组合。 在这些矿石中，文石、方解石和菱铁矿，既是骨架，又有一定的胶结作 1 用;而针铁矿、三水铝石、蛋白石、水玻璃起胶结作用和填充作用。 1.2.2物理性质 赤泥的物理性质:颗粒直径0.088,0.25毫米,比重2.7,2.9，容重0.8,1.0，熔点1200,1250?。 1.2.3放射性 赤泥中含有多种微量元素，而放射性主要来自于镭、钍、钾，一般内外照白指数均在2.0以上，所以属于危险固体废物。 1.2.4化学性质 赤泥的pH值很高，其中:浸出液的pH值为12.1-13.0，氟化物含量11.5 mg?L-1-26.7 mg?L-1;赤泥的pH值为10.29-11.83，氟化物含量4.89 mg?L-1-8.6 mg?L-1。按GB 5058-85有色金属工业固体废物污染控制，因赤泥的pH值小于12.5，氟化物含量小于50 mg?L-1,故赤泥属于一般固体废渣。但赤泥附液pH值大于12.5，氟化物含量小于50 mg?L-1，污水综合排 2 放划分为超标废水，因此，赤泥(含附液)属于有害废渣(强碱性土)。 1.3粉煤灰 1.3.1 概念 粉煤灰的燃烧过程:煤粉在炉膛中呈悬浮状态燃烧，燃煤中的绝大部分可燃物都能在炉内烧尽，而煤粉 粉煤灰 中的不燃物(主要为灰分)大量混杂在高温烟气中。这些不燃物因受到高温作用而部分熔融，同时由于其表面张力的作用，形成大量细小的球形颗粒。在锅炉尾部引风机的抽气作用下，含有大量灰分的烟气流向炉尾。随着烟气温度的降低，一部分熔融的细粒因受到一定程度的急冷呈玻璃体状态，从而具有较高的潜在活性。在引风机将烟气排入大气之前，上述这些细小的球形颗粒，经过除尘器，被分离、收集，即为粉煤灰。 1.3.2 化学组成 我国火电厂粉煤灰的主要氧化物组成为:SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、TiO2、 MgO 、K2O、 Na2O、SO3、MnO2等，此外还有P2O5等。其中氧化硅、氧化钛来自黏土，岩页;氧化铁主要来自黄铁矿;氧化镁和氧化钙来自与其相应的碳酸盐和硫酸盐。 粉煤灰的元素组成(质量分数)为:O 47.83%，Si 11.48%,31.14%，Al 6.40%,22.91%，Fe 1.90%,18.51%， Ca 0.30%,25.10%，K 0.22%,3.10%，Mg 0.05%,1.92%，Ti 0.40%,1.80%，S 0.03%,4.75%，Na 0.05%,1.40%，P 0.00%,0.90%，Cl 0.00%,0.12%，其他0.50%,29.12%。 由于煤的灰量变化范围很广，而且这一变化不仅发生在来自世界各地或同一地区不同煤层的煤中，甚至也发生在同一煤矿不同的部分的煤中。 3 因此，构成粉煤灰的具体化学成分含量，也就因煤的产地、煤的燃烧方式和程度等不同而有所不同。其主要化学组成见下表。 表1 我国电厂粉煤灰化学组成 % 烧失成分 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 Na2O K2O 量 34.3014.591.500.440.200.000.020.630.10,范围 ,,,,,,,,4.23 65.76 40.12 6.22 16.80 3.72 6.00 2.14 29.97 均值 50.8 28.1 6.2 3.7 1.2 0.8 1.2 0.6 7.9 1.3石灰岩 石灰岩是由碳酸钙所组成的化学与生物化学沉积岩，主要矿物是方解石，并含有白云石，硅质(石英或健石)、含铁矿物和粘土质杂质，是一种具有微晶或潜晶结构的致密岩石，中等硬度、性脆，纯的方解石含有 56ooCa0 和 44ooC0 :，制造硅酸盐水泥用石灰石中氧化钙含量一般应不低于 48 ,，以免配料发生困难。 石灰石中的白云石 48 <2.5 题

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