利用电石渣等多种废渣生产优质硅酸盐水泥熟料的实践探讨

杨芳

摘要：我国经济快速发展，推动建筑行业需求更多生产材料，但是作为资源匮乏大国，如果一味采用引进或开采储藏不多原材料，对于未来经济可持续发展极为不利。而把电石渣等工业生产废渣用于硅酸盐水泥生产，已经从理论研究走向实践应用，并得到行业较高认可。本文以此为切入点，针对废渣二次利用展开研究，旨在推动我国资源高效利用，降低环境污染与资源浪费。

关键词：废渣;二次利用;水泥熟料

前言：

作为工业生产重要原料的乙炔，利用电石采用湿法生产工艺相对成熟，但是也会生产较大比重以电石渣为主的工业废液。如果使用物理方法处理，会造成较大资源浪费，而用作化工或建筑原料，则可以有效提升资源利用效率，提升企业盈利能力。但是我国在电石渣二次利用起步较晚，部分企业并不能高效利用，需要对针对电石渣以水泥生产为方向，进行系统化剖析，用于指导企业健康生产。

1生料制备工艺

混凝土生料原材料由高镁石灰石，以及以电石渣为主的各类废，铝矿、铁矿等废渣与粉煤灰等。将高镁石灰石、电石渣等废渣于卸车坑将生料卸下，再根据不同废渣类型，利用皮带机或布料机科学组合运输方法，将其分类堆放至生产场所内[1]。体积较大高镁石灰石与铝矿废渣需要通过破碎机进行破碎处理，再由皮带机与布料机联合运输，进行分类堆放。而普通规模高镁石灰石、铁矿废渣等则经过取料机提取，由皮带运输至配料站，使用计量秤严格以化验室科学设定配比，科学下料，在利用皮带机送进生料磨进行研磨。利用烘干破碎设备对湿电石渣烘干并粉碎后，利用卧式选粉设备将细粉与粗粉分选，送入对应粉库中存储。粗粉由分库严格以化验室预先设定配比，借助计量秤取合适计量后，送入生料磨，做下一步处理。而细粉则与粉煤灰由分库严格以化验室预先设定配比，借助计量秤取合适计量后，通过生料磨，送入斜槽，经过混料机充分混合后，由提升机将其传送至生料均化库中。可以将较少湿电石渣，由科学计算后，在生料磨阶段，将其放置在皮带上。通过篦冷机向生料磨输送余风，借助旋风筒粉尘去除，清理掉飞砂，由接力风机送入生料磨中，再借助系统运行产生余风以及余热对潮湿物料充分烘干。本文使用生料制备可以做到针对潮湿电石渣采用单独烘干方法，紧接使用选粉机对细粉与粗粉分选，符合后续生产流程的细粉则送进细粉库，并于生料磨的末尾位置加入作业流程中，而不符合生产流程粗粉则送进粗粉库，再由生料磨优化处理[2]。降低生料磨对电石渣选型所需成本时间，并采用一次性投入生产方式，有效降低生料制备产生能源与资源损耗问题。

2配料方案

以生料制备作业工艺，将配料划分为八组，每组在细化领域都有所关联。钙质料包含电石渣细粉、粗粉，高镁石灰石以及湿电石渣;而硅质料则含铁矿废渣与河道淤沙;铁质料则是铝矿废渣与铁矿废渣;铝质料为有粉煤灰与铝矿废渣。

以实验室设定熟料率计算数值：KH（石灰饱和系数），，，而八组物料则需各自通过计量设备科学计量后，一次性将配料准备齐全，并将物料以各自处理工序，或输送或粉磨，最后都集中于向入混料机内部输送材料的斜槽位置，经过充分混合后，借助提升机送进生料库中。

配料在调整中要严格遵守以下原则：严格从四类钙质料任选三类，预留一类用作后续微调;严格从两类铁质料以及两类铝质料分别选择一类中物料，剩余一类用作后续微调[3]。在使用范围提升时，需要将含量高物料进行调节。对于配料质量控制，重点关注生料氧化钙以及三氧化二铁含量，要求可以满足《水泥企业质量管理规程》相关条款要求。为保障配比科学合理，需要借助荧光分析设备，根据生料曲线，采用每三十分钟分析生料，进而提供精准数据负责调整配比。

3熟料煅燒

因为电石渣化学成分主要是氢氧化钙，即熟石灰，需要以400至800摄氏度高温才能将其充分分解。针对这种情况，本文使用预热器与分解炉，可以满足同时电石渣烘干需求，实现生料预先加热与初步分解应用需求，也可以借助设备余热，将湿电石渣水分去除利用[4]。生料都要通过库底位置计量秤、空气斜槽以及提升机，最后送进预热器中，而生料则和热气体产生换热动作，提高自身温度，在送进分解炉，利用煤粉、生料等提供高温气体，使用预热器的旋流与气体喷腾，让空气与物料混合均匀，将煤粉充分燃烧的同时，将物料彻底分解。借助分解炉将作业废气排出，分离物料后送至窑中，废气则在另一环节完成生料换热，再次将废气与物料分离，将其送作业系统中排出。而废气在结合篦冷机排出的尾气，由旋风筒将经过飞砂处理后废气分离，对烘干设备及时补充由燃炉产生热气，并将其作为对湿电石渣彻底烘干热源。而经过烘干释放废气会带有大量电石渣干粉，需要借助选粉机将粗粉筛选，送进粗粉仓中，而电细粉在要经过旋风筒做好气固分离环节，再将细粉送进细粉仓。剩余废气在通过高温风机和除尘器，在彻底净化后，将其通过排风机排放至大气中。而煤磨烘干所需热风则是来自篦冷机。

4中枢控制

因为生料制备会涉及到较多种类废渣，会在运营中产生各类可能会对回转窑造成稳定性降低有毒有害物质，尤其是电石渣存在氯离子等微量成分，因为其不均被良好稳定性，会影响回转窑运行效果，预热器出现频繁堵塞或窑尾垮落常态化等。针对这种情况，针对电石渣在生料比重不同，通过设置熟料生产控制指标，对运行工艺调整操作参数，从而对入窑所有生料所有有害成分含量科学控制，进而降低循环系统存留富集量[5]。以电石渣在生料占比70%，每小时投料量150吨条件，系统各个部分中枢控制参数分别为：窑主传电流在500至600安，窑头压力控制在负60至正20帕，演示温度控制在摄氏度内，篦冷机控制余风温度，入窑前保持86%至91%的分解率等。

针对配料不断试验，并对问题充分分析，做好总结后，可以实现废渣充分利用，满足对硅酸盐水泥熟料生产生指标。熟料化学成分中，拥有65.59%氧化钙、22.02二氧化硅、5.06%氧化氯以及其他成分;而KH、n、P分别为0.909、2.63、1.51;硅酸三钙54.28%，硅酸二钙22.51%，铁铝酸四钙10.21%，铝酸三钙7.71%;在混凝土浇筑三天后，其抗压强度达到32.9兆帕，而在浇筑二十八天后，达到60.1兆帕。

结论：

将以电石渣为代表的废渣作为混凝土生产原料，不仅实现资源二次利用，也为工业生产废弃物再次应用拓展思路。同时，将原本需要废弃或掩埋废渣应用，生产新型产品，可以让企业提高经济效益，减少环境污染，对于我国经济可持续发展具有重要意义。其他行业也要积极学习废渣利用理念，提升资源利用效率，推动我国实现绿色健康经济。

参考文献：

[1]沈燕，陈玺，张伟，等.工业废渣在硫铝酸盐水泥生产中的应用现状[J].材料导报，2018，32（S2）：498-500+506.

[2]王晓丽，李秋义，罗健林，等.利用工业废渣低温烧制高贝利特-硫铝酸盐水泥熟料的研究进展[J].混凝土，2020，370（08）：110-113+121.

[3]李宏安，申忠杰，尤文军.电石渣制高抗硫酸盐硅酸盐水泥的实践[J].中国水泥，2020（7）：3.

[4]尤邵尉，李荣军，吴献浪，等.新型干法电石渣制熟料生产线烟室改造[J].水泥，2020（3）：37-38.

[5]苏敦磊，李克先，李秋义，等.多种工业固废协同制备高贝利特硫铝酸盐水泥的探索性研究[J].新型建筑材料，2019，046（012）：9-13.