用工业废渣油母页岩等生产水泥熟料的应用

张静

（通辽中联水泥有限公司，通辽028399）

0 引言

通辽中联水泥有限公司（以下简称：公司）为全面落实中国建材集团所承担的社会责任，始终坚持“善用资源，服务建设”等综合发展、绿色环保发展的理念，不断的优化配料方案，最大限度的消化使用工业废渣，并通过多次工业试验，最后确定用油母页岩、风积沙、铜渣等配料，在2500t/d回转窑上取得了经济和社会效益的双赢。

1 废渣特性及评估

1.1 油母页岩

油母页岩是辽宁阜新地区一些因环保政策关闭的几家炼油厂经年积压的一些页岩废渣。因该油母页岩已经被干馏提取过页岩油，故属工业废渣。由于该废渣常年积压，未得到有效的处置和利用，不仅占地面积大，而且裸露堆积储存，极不利于地方环境保护和植被的恢复。但作为水泥熟料生产的工业原料却可以合理的再利用，变废为宝。

原矿干馏后约有75%做为尾矿废渣，故储量及其丰富。从该原料的化学成分来看可做铝质校正原料，从而可以替代原来的板岩石，有效的缓减了矿山开采压力，延长了矿山服务年限；从矿石的解理结构来看：分层状、就如同“书页”一样，同时质地较软、结构力弱，理论上活性好、熔点低。由于废渣中残留部分未提取净的页岩油，故而其本身具有一定的发热量（测定平均为87大卡/千克），易烧性相对板岩要好。

1.2 风积沙特性

风积沙是经风自然搬运、分级、沉积后在地表形成的沙土。它颗粒均匀、细小，成分稳定，二氧化硅含量达到85%以上，且碱含量大大的低于粘土。故可做为水泥熟料生产的硅质校正原料使用。这对于在通辽市奈曼旗就地取材，吃沙还田，保护耕地具有重要的意义。同时，风积沙由于粒径细小，无需进行破碎再加工，可以直接入仓使用。这样不仅节约破碎成本，而且有效的抑制了扬尘。

1.3 铜渣特性

铜渣是炼铜厂水淬急冷后排出的废渣。该工业废渣为黑色小颗粒，带有金属光泽，粒径多为5mm以下。由于其本身具有“滚珠效应”，故而在使用过程中下料顺畅，计量稳定。有效的避免了原使用铁粉配料时在雨季的频繁粘仓堵料等问题。同时因铜渣中的铁元素主要以氧化亚铁的形式存在，还含有部分锌、铜等微量元素，故其熔点较低，可以降低矿物分解时的共熔温度，有利用进一步节能降耗。

2 配料方案的设计

2.1 配料组分

公司用石灰石、油母页岩、风积沙、铜渣四组分单独配料，取代原板岩石、黏土、铁粉等传统的配料方案。这样不仅可以实现稳定配料，而且可以合理的利用工业废渣，变废为宝，实现资源综合利用。既可以缓减地方环保压力，还可以申报国家资源综合利用“增值税即征即退”的优惠政策，为公司创收。利国、利民、利企。

2.2 配料控制

此次生产试验充分考虑到本方案中采用大量的工业废渣配料，烧成共熔温度降低。并由于大量微量元素的“导入”、在水泥熟料的煅烧过程中起“晶种”诱导作用1。进一步促进晶体矿物的形成，有效改善了生料的易烧性。故本配料方案采用提高硅酸盐矿物煅烧，其中熟料中硅酸三钙含量控制高达62%。

3 工业生产

3.1 生产系统关键设备配置情况

预热器分解炉系统为双系列五级旋风预热器TDF型分解炉/ ￠5600mm，回转窑∮4.0×60m，三档支承、设计能力：2500t/d，篦冷机为TC-1164 型/ 篦床面积：61.2m2。

3.2 生产中存在的主要问题及改进措施

3.2.2 预热器系统

使用废渣配料后分解炉烟室频繁发生结皮以及堵塞现象。分析其主要原因是由于工业废渣中含有大量的玻璃体及氧化亚铁、微量元素等，“晶种作用”导致共熔温度降低，液相出现早，粘散的生料极易形成结皮。

后经过公司技术人员分析讨论，采取了以下几项措施，效果显著。

⑴ 优化配料方案，采用低铁方案，提高生料的耐火性，增大烧结范围。

⑵ 优化操作参数，降低分解炉温度约28℃，实现“薄料快转”。

⑶ 在分解炉、烟室等易结皮部位分别安装“声波清堵器”，定期清吹。

⑷ 在配煤上适当调整，搭配使用部分低热值原煤。同时把油母页岩和板岩石进行科学的搭配使用。通过多次生产实践，获取最佳搭配比例为2:1。

通过采取以上措施，生产逐渐趋于正常。目前公司生产的熟料外观质量好，结粒均齐，色泽为墨绿色；同时由于熟料配料中硅酸盐矿物含量控制较高，故而熟料获得了较高的三天抗压强度，平均达到35兆帕以上。这为公司的质量提升做出了重要的贡献。

4 结束语

通过优化方案和强化控制等手段可以利用多种工业废渣联合使用生产优质环保水泥熟料。这是切实可行的资源综合利用、变废为宝的好项目。