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。
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)。
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)量形成的過程中,磷渣中的氟通過固溶作用,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。
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題,為了改變這種問題,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)部門需要根據(jù)石膏的不同來源以及屬性等,確定高效化的水泥生產(chǎn)工藝,通過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)的過程中,通過與適量激發(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50nm[2]。
總而言之,在水泥生產(chǎn)工藝中,通過磷渣輔料的運(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)過程中早凝時(shí)間短以及水泥材料不穩(wěn)定的問題,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。