石英污泥作为水泥原料的成功应用

2018-08-03马源马力

水泥技术 2018年4期

马源，马力

蚌埠中联水泥有限公司（以下简称我公司），4 600t/d生产线自2014年2月试生产以来，生料一直采用石灰石、湿粉煤灰、铁尾渣和砂岩四组分配料。2016年受安徽地区矿山治理影响，硅质校正材料短缺，需寻找砂岩替代品，我公司组织专业技术人员对周边资源进行调研，发现凤阳地区石英砂厂提炼二氧化硅后的废污泥（量大且占用耕地）二氧化硅含量在84%左右（经取样分析），成分比较稳定，即着手试验，用低品位石英污泥替代砂岩配料。经过反复调整配料和优化操作工艺，最终找到了用低品位石英污泥代替砂岩的最佳配比。此操作既解决了硅质校正料短缺的问题，又为当地及周边地区解决了废弃物排放占用耕地的问题，同时还促使窑产量突破了5 200t/d，熟料3d抗压强度月平均达到33.1MPa，28d抗压强度达到58.2MPa以上，余热发电等各项指标均创历史同期最好水平。

1 石英污泥配料方案确定

1.1 石英污泥的特性及原燃材料化学分析

石英污泥是石英砂厂采掘的石英矿经破碎、水洗、筛选、烘干、提炼硅后剩下的废污泥，简称石英污泥（低品位硅质材料）。石英污泥的主要化学成分为CaO、SiO2、AL2O3、Fe2O3、SO3和MgO等。石英污泥为粉末状物料，配料波动少，整体比较稳定，可用于改善生料的易磨性。另外，石英污泥的碱含量也不高，有利于生产低碱熟料。石英污泥对熟料煅烧有一定矿化作用，可降低烧成温度，降低煤耗，减少结皮、结圈，提高熟料强度。原、燃材料的化学成分分析见表1。

1.2 试验方案

经过多次考察，对周边材料进行取样分析后，确定试用凤阳县大庙镇的石英污泥。取样检验结果见表2。

实际进厂及计量秤上取样检验的石英污泥中SiO2含量在82%～86%，Al2O3含量在2.0%～4.0%，质量波动不大。根据熟料的1d和3d强度，熟料率值初定为：KH=0.89±0.02，SM=2.65±0.10，AM=1.50±0.10。

2 石英污泥配料方案的实施步骤

2.1 实施要求

（1）加强窑系统的操作与管理，制定合适的工艺操作参数及防范措施，确保窑温度控制在合理范围内。

（2）时刻关注进厂其他原、燃材料的质量变化情况，及时调整生料配料方案，确保熟料的率值符合规定要求。

（3）做好其他原、燃材料的预均化工作，特别是矿山开采石灰石质量搭配预均化，确保生料配料站各种原材料的皮带秤计量准确无误，控制生料均化库均化效果，确保入窑生料成分的稳定。

（4）熟料中，要求SO3含量≤1.1%，碱含量R2O≤0.8%（因碱金属硫酸盐在烧成带只部分分解，挥发性较低。入窑物料中SO3与R2O的摩尔比＜1时，进入窑内的硫含量增加，碱含量也随之增加），硫碱比≤1.0，同时重点关注熟料1d和3d强度的变化和增长情况。

2.2 具体实施过程

2016年3月15日安排进厂石英污泥转场，2016年3月18日开始用石英污泥替代砂岩配料，考虑到没有使用经验，将出磨生料温度严格控制在≤90℃，这样有利于控制生料水分≤1%，使生料有较好的流动性。短期的生产试验效果较好，生料的易磨性好，细度细，台时产量提高，电耗降低，烧成温度降低，熟料结粒情况转好，熟料产量较之前有所提高。