用工業廢渣油母頁巖等生產水泥熟料的應用

張靜

（通遼中聯水泥有限公司，通遼028399）

0 引言

通遼中聯水泥有限公司（以下簡稱：公司）為全面落實中國建材集團所承擔的社會責任，始終堅持“善用資源，服務建設”等綜合發展、綠色環保發展的理念，不斷的優化配料方案，最大限度的消化使用工業廢渣，并通過多次工業試驗，最后確定用油母頁巖、風積沙、銅渣等配料，在2500t/d回轉窯上取得了經濟和社會效益的雙贏。

1 廢渣特性及評估

1.1 油母頁巖

油母頁巖是遼寧阜新地區一些因環保政策關閉的幾家煉油廠經年積壓的一些頁巖廢渣。因該油母頁巖已經被干餾提取過頁巖油，故屬工業廢渣。由于該廢渣常年積壓，未得到有效的處置和利用，不僅占地面積大，而且裸露堆積儲存，極不利于地方環境保護和植被的恢復。但作為水泥熟料生產的工業原料卻可以合理的再利用，變廢為寶。

原礦干餾后約有75%做為尾礦廢渣，故儲量及其豐富。從該原料的化學成分來看可做鋁質校正原料，從而可以替代原來的板巖石，有效的緩減了礦山開采壓力，延長了礦山服務年限；從礦石的解理結構來看：分層狀、就如同“書頁”一樣，同時質地較軟、結構力弱，理論上活性好、熔點低。由于廢渣中殘留部分未提取凈的頁巖油，故而其本身具有一定的發熱量（測定平均為87大卡/千克），易燒性相對板巖要好。

1.2 風積沙特性

風積沙是經風自然搬運、分級、沉積后在地表形成的沙土。它顆粒均勻、細小，成分穩定，二氧化硅含量達到85%以上，且堿含量大大的低于粘土。故可做為水泥熟料生產的硅質校正原料使用。這對于在通遼市奈曼旗就地取材，吃沙還田，保護耕地具有重要的意義。同時，風積沙由于粒徑細小，無需進行破碎再加工，可以直接入倉使用。這樣不僅節約破碎成本，而且有效的抑制了揚塵。

1.3 銅渣特性

銅渣是煉銅廠水淬急冷后排出的廢渣。該工業廢渣為黑色小顆粒，帶有金屬光澤，粒徑多為5mm以下。由于其本身具有“滾珠效應”，故而在使用過程中下料順暢，計量穩定。有效的避免了原使用鐵粉配料時在雨季的頻繁粘倉堵料等問題。同時因銅渣中的鐵元素主要以氧化亞鐵的形式存在，還含有部分鋅、銅等微量元素，故其熔點較低，可以降低礦物分解時的共熔溫度，有利用進一步節能降耗。

2 配料方案的設計

2.1 配料組分

公司用石灰石、油母頁巖、風積沙、銅渣四組分單獨配料，取代原板巖石、黏土、鐵粉等傳統的配料方案。這樣不僅可以實現穩定配料，而且可以合理的利用工業廢渣，變廢為寶，實現資源綜合利用。既可以緩減地方環保壓力，還可以申報國家資源綜合利用“增值稅即征即退”的優惠政策，為公司創收。利國、利民、利企。

2.2 配料控制

此次生產試驗充分考慮到本方案中采用大量的工業廢渣配料，燒成共熔溫度降低。并由于大量微量元素的“導入”、在水泥熟料的煅燒過程中起“晶種”誘導作用1。進一步促進晶體礦物的形成，有效改善了生料的易燒性。故本配料方案采用提高硅酸鹽礦物煅燒，其中熟料中硅酸三鈣含量控制高達62%。

3 工業生產

3.1 生產系統關鍵設備配置情況

預熱器分解爐系統為雙系列五級旋風預熱器TDF型分解爐/ ￠5600mm，回轉窯∮4.0×60m，三檔支承、設計能力：2500t/d，篦冷機為TC-1164 型/ 篦床面積：61.2m2。

3.2 生產中存在的主要問題及改進措施

3.2.2 預熱器系統

使用廢渣配料后分解爐煙室頻繁發生結皮以及堵塞現象。分析其主要原因是由于工業廢渣中含有大量的玻璃體及氧化亞鐵、微量元素等，“晶種作用”導致共熔溫度降低，液相出現早，粘散的生料極易形成結皮。

后經過公司技術人員分析討論，采取了以下幾項措施，效果顯著。

⑴ 優化配料方案，采用低鐵方案，提高生料的耐火性，增大燒結范圍。

⑵ 優化操作參數，降低分解爐溫度約28℃，實現“薄料快轉”。

⑶ 在分解爐、煙室等易結皮部位分別安裝“聲波清堵器”，定期清吹。

⑷ 在配煤上適當調整，搭配使用部分低熱值原煤。同時把油母頁巖和板巖石進行科學的搭配使用。通過多次生產實踐，獲取最佳搭配比例為2:1。

通過采取以上措施，生產逐漸趨于正常。目前公司生產的熟料外觀質量好，結粒均齊，色澤為墨綠色；同時由于熟料配料中硅酸鹽礦物含量控制較高，故而熟料獲得了較高的三天抗壓強度，平均達到35兆帕以上。這為公司的質量提升做出了重要的貢獻。

4 結束語

通過優化方案和強化控制等手段可以利用多種工業廢渣聯合使用生產優質環保水泥熟料。這是切實可行的資源綜合利用、變廢為寶的好項目。