全工业废渣生产特种水泥熟料技术

0引言

我公司是新疆生产建设兵团第八师的大型国有企业，涉及塑料制品、节水器材、化工、电石、食品、热电、矿业、建材、物流商贸、建筑与房地产等多个领域。有7条利用100%电石渣生产水泥熟料线，每年可消耗循环经济产业链中上游企业产生各类工业废渣500万吨(包括电石渣、粉煤灰、炉渣、脱硫灰、柠檬酸渣、硫酸渣、电石散点灰、电石净化灰、石灰石渣、石灰渣、煤矸石、硅粉、钢渣、铜渣等十余种工业废渣)。

随着社会不断的发展，一些特殊的工程项目对水泥品质的要求越来越高，特别是特种水泥，为了适应市场的需求，全废渣生产特种水泥又将是一次新的任务。研究开发全量工业废渣生产特种水泥熟料技术，不仅能推动电石法聚氯乙烯的健康可持续发展，也为合理利用工业废渣寻找新的途径，为水泥行业的资源综合利用提供了有利的技术支撑，对实现节能减排、推动行业的发展具有重要意义。

1全工业废渣生产工艺特点

将硅粉、炉渣、煤矸石、电石收尘灰、石灰渣、石灰石渣等多种工业废渣经各自储存库或仓自动配料系统配比后，送入烘干式中卸磨内粉磨。烘干是利用窑尾余热烟气，粉磨后的混合料与电石渣按比例配合成生料，再送入窑尾余热干燥管混合干燥，经旋风除尘器收集送入生料均化库。见图1。

2全工业废渣特种水泥熟料生产技术

本技术主要针对天业循环经济产业链中所产生的种类繁多、成分复杂且数量庞大的工业废渣生产特种水泥熟料，在成熟的全废渣水泥生产技术基础上，研发出全废渣生产特种水泥熟料技术。

技术一：全废渣技术。以电石渣为钙质原料,配合以粉煤灰、炉渣、脱硫灰、柠檬酸渣、硫酸渣、电石散点灰、电石净化灰、石灰石渣、石灰渣、煤矸石、硅粉、钢渣和铜渣等工业废渣制特种硅酸盐水泥。由于物料的特殊性，在煅烧过程中，反应时需要的能耗低，会造成烧成范围变窄，窑皮变薄，料易散，要稳定窑的热工制度，采用薄料快转，长焰顺烧，保证熟料结料细小均匀，勤移燃烧器，保持完整的火焰形状。控制熟料升重≥1150g/L，f-CaO≤0.8%，在1300℃以下、短时间内就可以煅烧出高强度特种水泥熟料。

技术二：低硅酸率熟料高强度技术。目前国内生产高抗硫和中热水泥熟料采用高硅率(n=2.5～2.7)、低铝氧率、低饱和比配料技术，而天业水泥采用低硅率配料(n=1.9～2.1)，见表1。

技术三：利用工业废渣中微量元素之间的特殊性相互作用。由于上游企业原料来源及生产工艺的不同，组成较复杂(见表2)，工业废渣含有对煅烧熟料有利与不利的组分。据德国水泥研究所研究表明，微量元素在窑系统中挥发性不同，可把微量元素分为不挥发、难挥发、易挥发和高挥发4个等级。在工业废渣中属不挥发、难挥发的Zn、Cu、Pb、Cr、As、Mn等微量元素与熟料中的主要元素Ca、Si、Al、Fe、Mg完全结合，参与反应。微量元素含量在不同范围时会有不同的作用，经过试验，调整配比控制微量元素的含量。极少量的P2O5会对C2S有稳定作用，当达到一定量时又可以使C3S分解形成一系列固熔体，使熟料中C3S含量相应减少，反而有利于抗硫酸盐、中热水泥的生产。另外，MgO的存在是水泥生产中不可忽视的次要组分，在电石收尘灰中MgO的含量高达20%左右，所以在生料中掺入适量的电石收尘灰，可降低最低共融温度，增加液相量，降低液相黏度，起助融作用，促进C3S快速形成10～20μm优质结晶。

3效果验证

从国家水泥质量监督检验中心对熟料与水泥检验结果来看，各项结果均符合国家标准技术要求。2013年1月14日取得了生产特种水泥(抗硫酸盐、中热水泥)的生产许可证，累计生产高抗硫、中抗硫等特种水泥近8万吨。

全工业废渣生产特种水泥熟料技术，确保了低硅率、低碳、低排放量、高强度熟料的生产。在实现电石渣综合利用的同时，稳定工艺操作，提高水泥质量，还可以更大限度地消耗其他类型的工业废渣，提高了产品在市场中的竞争力，取得了很好的经济和社会效益。