石英污泥作為水泥原料的成功應用

2018-08-03 13:23:52馬源馬力

水泥技術 2018年4期

馬源，馬力

蚌埠中聯水泥有限公司（以下簡稱我公司），4 600t/d生產線自2014年2月試生產以來，生料一直采用石灰石、濕粉煤灰、鐵尾渣和砂巖四組分配料。2016年受安徽地區礦山治理影響，硅質校正材料短缺，需尋找砂巖替代品，我公司組織專業技術人員對周邊資源進行調研，發現鳳陽地區石英砂廠提煉二氧化硅后的廢污泥（量大且占用耕地）二氧化硅含量在84%左右（經取樣分析），成分比較穩定，即著手試驗，用低品位石英污泥替代砂巖配料。經過反復調整配料和優化操作工藝，最終找到了用低品位石英污泥代替砂巖的最佳配比。此操作既解決了硅質校正料短缺的問題，又為當地及周邊地區解決了廢棄物排放占用耕地的問題，同時還促使窯產量突破了5 200t/d，熟料3d抗壓強度月平均達到33.1MPa，28d抗壓強度達到58.2MPa以上，余熱發電等各項指標均創歷史同期最好水平。

1 石英污泥配料方案確定

1.1 石英污泥的特性及原燃材料化學分析

石英污泥是石英砂廠采掘的石英礦經破碎、水洗、篩選、烘干、提煉硅后剩下的廢污泥，簡稱石英污泥（低品位硅質材料）。石英污泥的主要化學成分為CaO、SiO2、AL2O3、Fe2O3、SO3和MgO等。石英污泥為粉末狀物料，配料波動少，整體比較穩定，可用于改善生料的易磨性。另外，石英污泥的堿含量也不高，有利于生產低堿熟料。石英污泥對熟料煅燒有一定礦化作用，可降低燒成溫度，降低煤耗，減少結皮、結圈，提高熟料強度。原、燃材料的化學成分分析見表1。

1.2 試驗方案

經過多次考察，對周邊材料進行取樣分析后，確定試用鳳陽縣大廟鎮的石英污泥。取樣檢驗結果見表2。

實際進廠及計量秤上取樣檢驗的石英污泥中SiO2含量在82%～86%，Al2O3含量在2.0%～4.0%，質量波動不大。根據熟料的1d和3d強度，熟料率值初定為：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實施步驟

2.1 實施要求

（1）加強窯系統的操作與管理，制定合適的工藝操作參數及防范措施，確保窯溫度控制在合理范圍內。

（2）時刻關注進廠其他原、燃材料的質量變化情況，及時調整生料配料方案，確保熟料的率值符合規定要求。

（3）做好其他原、燃材料的預均化工作，特別是礦山開采石灰石質量搭配預均化，確保生料配料站各種原材料的皮帶秤計量準確無誤，控制生料均化庫均化效果，確保入窯生料成分的穩定。

（4）熟料中，要求SO3含量≤1.1%，堿含量R2O≤0.8%（因堿金屬硫酸鹽在燒成帶只部分分解，揮發性較低。入窯物料中SO3與R2O的摩爾比＜1時，進入窯內的硫含量增加，堿含量也隨之增加），硫堿比≤1.0，同時重點關注熟料1d和3d強度的變化和增長情況。

2.2 具體實施過程

2016年3月15日安排進廠石英污泥轉場，2016年3月18日開始用石英污泥替代砂巖配料，考慮到沒有使用經驗，將出磨生料溫度嚴格控制在≤90℃，這樣有利于控制生料水分≤1%，使生料有較好的流動性。短期的生產試驗效果較好，生料的易磨性好，細度細，臺時產量提高，電耗降低，燒成溫度降低，熟料結粒情況轉好，熟料產量較之前有所提高。