分析磷渣配料對(duì)水泥生產(chǎn)工藝和水泥性能的影響

徐 寧 丁 宇 石麗穎

（1.阜新市大鷹水泥制造有限公司，遼寧 阜新 123000；2.遼寧省輕工科學(xué)研究院有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110000）

在工業(yè)產(chǎn)業(yè)運(yùn)行及發(fā)展中，磷渣作為磷礦生產(chǎn)中所排出的廢氣材料，將其與水泥工業(yè)生產(chǎn)融合，不僅可以作為水泥生料生產(chǎn)中的煅燒材料，也可以作為混合材料，全面提高水泥生產(chǎn)的效率。但是，在一些水泥生產(chǎn)工藝中，由于缺少對(duì)磷渣配料的合理運(yùn)用，會(huì)降低水泥的生產(chǎn)效果，影響水泥的性能，而且，在磷渣廢氣物質(zhì)處理中會(huì)影響環(huán)境的可持續(xù)性。因此，在水泥生產(chǎn)工藝中，將磷渣配料預(yù)制融合，會(huì)不斷提高熟料以及水泥材料的性能，提高生產(chǎn)效率，避免水泥生產(chǎn)過(guò)程對(duì)環(huán)境造成的污染，充分滿足水泥行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展需求。

1 材料分析

磷渣的化學(xué)成分

磷渣輔料的化學(xué)成份描述如下：SiO2（35.70），Al2O3（3.33），MgO（1.17），CaO（47.00），K2O（0.741），S03（1.35），P2O5（4.43）。

2 磷渣配料對(duì)水泥生產(chǎn)工藝和水泥性能的影響

2.1 磷渣作為原材料配置生料的運(yùn)用

根據(jù)水泥的生產(chǎn)特點(diǎn)，在磷渣在配制生料中的運(yùn)用中應(yīng)該做到：首先，在熟料生產(chǎn)中，磷渣玻璃體中含有較多的CaSiO3，將其與熟料礦物質(zhì)融合，可以增強(qiáng)成核誘導(dǎo)反應(yīng)，有效增強(qiáng)C3S 的性能，提高熟料的生產(chǎn)效率。而且，由于磷渣中存在著較為豐富的高鈣以及高硅物質(zhì)，通過(guò)與生產(chǎn)工藝的融合，會(huì)避免提取物對(duì)自然生態(tài)造成影響，降低熟料生產(chǎn)中的影響，提高生產(chǎn)工藝的可持續(xù)性[4]。其次，由于磷渣中含有較為豐富的微量氟以及磷，這些物質(zhì)的礦化作用相對(duì)較強(qiáng)，將其作為熟料生產(chǎn)材料，不僅可以提高熟料的易燃性，也可以增強(qiáng)熟料的強(qiáng)度，積極促進(jìn)SiO2的反應(yīng)，提高水泥材料的生產(chǎn)效率。最后，在水泥數(shù)量形成的過(guò)程中，磷渣中的氟通過(guò)固溶作用，可以及時(shí)改變熟料的晶體形態(tài)，增加熟料礦物質(zhì)中的活性，提高生產(chǎn)中的物質(zhì)反應(yīng)，而且也會(huì)提高熟料的整體性能，推動(dòng)行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。

2.2 磷渣作為水泥混合材料的運(yùn)用

1） 在低熟料磷渣水泥生產(chǎn)中，磷渣作為主要的成分，將其運(yùn)用在水泥材料生產(chǎn)中，通過(guò)與適量硅酸鹽水泥熟料的混合，可以增強(qiáng)水泥的性能。在水泥水化的堿性環(huán)境下，P2O5通過(guò)與鈣離子的反應(yīng)，在磷灰石的作用下會(huì)出現(xiàn)不溶性磷酸鈣以及氟，在水泥顆粒與周圍沉淀的情況下，會(huì)形成一種保護(hù)膜，主要是為了避免水泥水化，有效增強(qiáng)水泥的使用壽命。但是，在以往的低熟料磷渣水泥生產(chǎn)中，存在著磷酸鹽礦渣水泥強(qiáng)度低以及硬化緩慢的問(wèn)題，為了改變這種問(wèn)題，在水泥生產(chǎn)工藝完善中，水泥生產(chǎn)企業(yè)需要認(rèn)識(shí)到磷渣配料在水泥性能中的影響因素，并按照低熟料磷渣水泥的生產(chǎn)特點(diǎn)，確定以下生產(chǎn)工藝：第一，根據(jù)水泥生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)，改善熟料礦物質(zhì)的組成。在當(dāng)前水泥生產(chǎn)工藝中，為了避免磷渣水泥早期強(qiáng)度低的問(wèn)題，在水泥熟料配比中，需要增強(qiáng)配合物質(zhì)中的C3S 以及C3A 等物質(zhì)的含量，有效避免水泥早期活性低的問(wèn)題，提高水泥生產(chǎn)的效率[3]。第二，水泥生產(chǎn)中，為了提高水泥的強(qiáng)度，水泥生產(chǎn)部門(mén)需要根據(jù)石膏的不同來(lái)源以及屬性等，確定高效化的水泥生產(chǎn)工藝，通過(guò)高溫灼燒石膏方案的確定，避免上述隱患的出現(xiàn)，提高磷渣水泥的生產(chǎn)效率。第三，在磷礦渣水泥生產(chǎn)的過(guò)程中，通過(guò)與適量激發(fā)劑的融合，需要在磷渣水泥中加入1%～2%的圓明粉，提高水泥的凝固效率。第四，結(jié)合水泥生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)，將磷渣以及水泥數(shù)量融合，由于兩種物質(zhì)中的可研磨性存在差異，避免水泥生產(chǎn)中遇到不良因素，需要在磷渣以及石膏成分中加入研磨機(jī)，并按照不同物質(zhì)的粉磨能力，提高材料的級(jí)配效果，增強(qiáng)水泥材料的物理性能，同時(shí)也為水泥生產(chǎn)工藝的完善提供支持。

2） 在水泥生產(chǎn)中，磷渣配料作為水泥的外加劑，符合國(guó)家對(duì)水泥材料的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。在水泥生產(chǎn)中，將磷渣配料的計(jì)量控制在20%～40%的范圍內(nèi)，可以提高水泥材料的復(fù)合性能，同時(shí)也可以增強(qiáng)水泥生產(chǎn)的效率。但是，將磷渣配料作為水泥混合材料時(shí)需要注意：第一，將磷渣配料中的P2O5控制在3.5%以下的范圍；第二，塊狀的磷渣配料力度不能超過(guò)50nm[2]。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在水泥生產(chǎn)工藝中，通過(guò)磷渣輔料的運(yùn)用，不僅可以將水泥的物理性能控制在合理范圍內(nèi)，而且也可以增強(qiáng)水泥的使用性能，充分滿足水泥用戶的需求。而且，由于我國(guó)磷渣資源相對(duì)豐富，材料分布范圍廣泛，將其與水泥材料的生產(chǎn)融合，可以及時(shí)改變以往水泥生產(chǎn)過(guò)程中早凝時(shí)間短以及水泥材料不穩(wěn)定的問(wèn)題，降低水泥生產(chǎn)對(duì)環(huán)境造成的污染。因此，在當(dāng)前水泥材料生產(chǎn)中，工程單位應(yīng)該根據(jù)水泥材料的特點(diǎn)，完善磷渣輔料在其中的運(yùn)用方案，增強(qiáng)水泥的性能，提高水泥生產(chǎn)的整體效率，推動(dòng)水泥生產(chǎn)行業(yè)的持續(xù)、穩(wěn)步運(yùn)行。