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提高白水泥熟料白度的原材料优选实验

2020-08-02 22:28 作者:金沙电玩城 点击:

  相比于普通硅酸盐水泥来说,白水泥矿物组成和生产工艺比较相似,然而白水泥的质量要求主要表现在强度和白度方面,水泥熟料白度影响因素比较多,原材料、燃料质量,生料质量,熟料煅烧和漂白冷却等因素都会对白水泥质量造成影响,其中原材料的影响程度最深。这主要是由于原材料当中包含的硅,镁,铁等元素的氧化物含量比较高,尤其是氧化铁会极大影响白水泥白度。所以在生产白水泥过程中,为了提升熟料白度,去严格控制原材料当中着色元素的含量。本文主要是分析白水泥白度影响因素,并且寻找出白水泥原材料的最佳优化组合方案。

  白石灰原材料中主要包含石灰石、铝制材料和硅质材料,因此在试验期间对上述原材料进行高温烘干处理,完成烘干处理之后在室温条件下实施冷却处理。使用小型振动磨粉进行研磨,粒径为 80μm,之后放入到密封袋进行存储。

  由于白水泥是由矿物组成,联合白水泥白度和强度高要求标准,对高含硅率、高配合比配料方案进行设计。饱和比 KH 为 0.86±0.01,IM 为 2.4±0.1,SM 为 5.3±0.2,通过以上参数开展试验研究。

  相比于普通硅酸盐水泥来说,白色硅酸盐水泥组分存在不同,水泥含铁量比较低,熟料当中的氧化铁含量小于 30%。通过分析石灰石化学成分可知,此次试验主要应用含钙量高,铁含量比较低的石灰石,该类原材料可以应用到白水泥中。对于高镁废石来说,由于高镁夹层中氧化镁含量超标,大多数超过 3.5%,因此无法作为水泥原料使用,以免影响水泥稳定性。尽管高镁废石中氧化镁含量比较高,但是氧化钙含量也比较高,且氧化铁含量低于 15%。因此能够在白水泥生产中混合使用石灰石,有效达到固废环境治理效果,再加上其具备良好的搭配优化作用,因此能够应用到白水泥熟料生产研制中。

  此次试验选材主要应用优选法,此种技术方法能够有效控制不同因素,并使其保持在相同条件下,之后对各项不同变量进行比较分析,以此获取最佳因素。表 2 为试验设计方案。在实验室高温炉中投入混合样品进行处理,在高温条件下煅烧半小时之后进行水淬冷却。烘干之后进行研磨处理半小时。实施烘干处理处理,能够确保熟料白度无限接近于最高白度。在工业生产期间由于存在技术工艺缺陷,生产环境和煤粉掺入量影响,导致熟料白度损失率大。之后检测熟料物理性能,详情结果如表 2 所示

  通过上述结果能够看出,石灰石内白度标准度不足,由于高镁废石特点为含钙量高,铁含量比较低,所以使用石灰石、高镁废石组合方式,可以使生料氧化铁含量降至最低。

  矽砂、页岩、叶腊石是白水泥中所包含的重要硅质材料,按照最优方案可知,石灰石样品包含石灰石、高镁废石;优选变量为硅质材料,控制变量为铝矾土,设计方案如表 3 所示。硅质材料属于优选变量,表 3 为设计试验方案。通过熟料煅烧实验可以检测分析熟料物理性能,详细检测结果如表 3 所示。

  从上述检测结果可以看出,样品白度比较接近最高白度。在白水泥生产过程中使用叶腊石作为硅质原料首选,通过添加叶腊石可以有效减少铝质材料消耗。其次,矽砂当中氧化铁含量比较低,可以显著提升白水泥熟料白度。然而由于矽砂当中二氧化硅含量比较高,耐磨性能差,因此会影响工业生产窑内煅烧工艺。所以在生产白水泥时,将矽砂作为配料,添加适量的矿化剂,并且使熟料煅烧温度降至合理范围内,以此提升熟料生产品质。

  铝矾土硫化物和氧化铁含量比较低,因此可以作为白水泥生产原料。由于我国铝矾土产地集中在贵州地区,从该地区采购运输的成本比较高,因此此次试验采用工业废铝渣。

  综上所述,通过对白水泥熟料白度,生产成本和原材料强度进行实验分析,在实际生产期间需要使用含硅率高、饱和比高的配料方案。在选择原材料时,使以高镁废石、石灰石组合方式实施,将叶腊石作为硅质原料,以此促使铝制材料消耗量降至最低。所以对于生产企业来说,其应当按照成本要求选择适宜的叶腊石作为硅质材料。在生产白水泥时,将矽砂作为配料,添加适量的矿化剂,并且使熟料煅烧温度降至合理范围内,以此提升熟料生产品质;铝渣和铝矾土 1:1 搭配使用,此种组合方式能够显著提升应用效果,使用铝渣代替铝矾土将会损失白度。

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