陳滔(江西省建筑材料工業科學研究設計院,江西南昌330001)
工業廢渣應用于抗硫酸鹽硅酸鹽水泥生產研究
陳滔(江西省建筑材料工業科學研究設計院,江西南昌330001)
將工業廢渣應用于抗硫酸鹽硅酸鹽水泥生產當中對于降低工業廢渣處理成本與提升環保效益都具有非常重要的意義,基于此種情況,在本文當中筆者對工業廢渣應用于抗硫酸鹽硅酸鹽水泥生產的優勢進行了分析,并總結了現階段在抗硫酸鹽硅酸鹽水泥生產中較為常用的工業廢渣,同時論述了具體的生產工藝。
工業廢渣;抗硫酸鹽水泥;硅酸鹽水泥;生產
隨著“經濟友好型,社會節約型”社會的不斷發展,當前階段節能減排已經成為現階段我國發展的重要路徑。利用工業廢渣進行抗硫酸鹽硅酸鹽水泥生產不僅能有效避免工業廢渣對環境造成的污染,同時也能節約大量資源,對于我國的發展具有非常重要的作用,基于此種情況。但是從總體上來說現階段我國工業廢渣應用于抗硫酸鹽硅酸鹽水泥的實踐還存在著一定的不足,基于此種情況,在本文當中筆者結合自己的實際工作經驗對此進行了分析與研究。
據《中國統計年鑒2016》所提供的統計數據顯示,2016年我國工業生產中共計產生工業廢渣2361.2萬噸,其中大部分工業廢渣都會對環境污染造成較大的破壞,必須要經過處理之后才能投放到生活環境當中,2016年用于工業廢渣處理的總費用已經超過132億人民幣,工業廢渣的處理需要花費大量的資金。現階段大部分工業廢渣的處理方式主要是降低其污染性,然后直接回歸自然。這種處理方式依然存在著一定的問題,首先,處理無法全面降低工業廢渣的污染性。其次,工業廢渣的處置依然需要花費大量的資金。而大部分的工業廢渣都可以應用于抗硫酸鹽硅酸鹽水泥生產當中,將工業廢渣應用于抗硫酸鹽硅酸鹽水泥生產當中可以有效實現廢物利用,避免花費大量的資金對工業廢渣進行處理。
現階段工業廢渣的處理方式主要有化學處理、填埋處理、焚燒處理等處理方式,但是不管何種處理方式都無法實現徹底改善工業廢渣的污染性,例如,化學污染會導致二次污染,填埋處理對地下水源可能會存在一定的污染,而焚燒處理對溫度的要求則相對較高,基于此種情況,而利用工業廢渣進行抗硫酸鹽硅酸鹽水泥的生產,在焚燒過程中溫度相對較高,有害物質幾乎能實現完全分解,從而達到改善污染的目的。
在最近幾年當中我國針對基礎設施建設的投資不斷加大,這就使得抗硫酸鹽硅酸鹽水泥的需求量不斷增多,尤其是在高鹽堿地區,抗硫酸鹽硅酸鹽水泥被廣泛的應用于道路、橋梁等基礎工程當中,但是從總體上來說現階段我國抗硫酸鹽硅酸鹽水泥的生產量依然相對較低,逐漸無法滿足建筑生產的實際需求,基于此種情況,將工業廢渣應用于抗硫酸鹽硅酸鹽水泥生產中具有非常重要的意義。
現階段在抗硫酸鹽硅酸鹽水泥生產中可以應用的工業廢渣主要有以下幾種。
在礦山開采的過程當中一些礦石因為礦藏含量相對較低,往往被廢棄,這部分廢渣可以應用于抗硫酸鹽硅酸鹽水泥的生產當中,例如煤礦所廢棄的煤矸石,銅礦廢棄的銅礦渣等。在實際生產中可以使用煤矸石代替頁巖,銅渣代替鐵粉,并采用焦炭碎屑作燃料生產低堿抗硫酸鹽硅酸鹽水泥。但是在使用礦渣進行抗硫酸鹽硅酸鹽水泥的生產過程當中需要注意必須要降低Al2O3的含量,否則會嚴重影響熟料的強度。其次,在進行熟料煅燒的過程當中必須要嚴格控制生料細度、煤粉細度及水分,同時提高出磨生料合格率,加強生料均化。最后為防止結圈,操作采取薄料快轉,加強風、煤、料混合,保證火焰順暢有力,防止還原氣氛,穩定熱工制度,防止頂火逼燒,不能燒懶窯,勤觀察,一旦發現有圈根,要及時燒除。
目前階段在抗硫酸鹽硅酸鹽水泥生產當中使用最為廣泛的冶金廢渣為鋼鐵廢渣,鋼鐵廢渣主要是鋼鐵廠煉鋼過程中所產生的廢渣,根據冶金廢渣的性能和成分,針對抗硫酸鹽硅酸鹽水泥的礦物組成,選用鋼渣替代鐵質原料,與石灰石選礦尾礦(選礦廢渣、采礦廢石)、硅石選礦廢渣、粒化高爐礦渣等固體廢渣配料;結合干法回轉窯的工藝特點,破解預熱器結皮、堵塞等煅燒技術難題,批量、穩定地生產抗硫酸鹽硅酸鹽水泥。采用鋼鐵廢渣進行抗硫酸鹽硅酸鹽水泥生產的工藝流程如下所示:鋼渣等廢渣預處理→配料→磨細制成生料→在新型干法回轉窯燒制抗硫酸鹽硅酸鹽水泥熟料→抗硫酸鹽硅酸鹽水泥熟料與適量的脫硫石膏共同磨制→抗硫酸鹽硅酸鹽水泥。
利用電石渣生產抗硫酸鹽硅酸鹽水泥在實際生產過程中具有較為廣泛的應用,目前階段該技術也已經相對成熟。電石渣是煉氣廠等化工企業在生產過程中所產生的一種工業廢渣,應用電石渣進行抗硫酸鹽硅酸鹽水泥的生產具有較高的效率,電石渣生產抗硫酸鹽硅酸鹽水泥生產主要采用濕磨干燒工藝,即所有配料均需要通過濕法進行研磨處理,將其配置為生產料漿,并將電石渣混入其中,配置成料餅,并入窯煅燒。
將工業廢渣應用于抗硫酸鹽硅酸鹽水泥生產當中不僅可以避免對工業廢渣的處理,同時也可以有效降低工業廢渣所造成的環境污染,具有非常重要的意義。
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陳滔(1979-),男,江西南昌人,工程師,江西建筑材料工業科學研究設計院,研究方向:材料科學。