【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 水分越高。 （2）泥灰?guī)r：是碳酸鈣和 黏土物質(zhì)同時(shí)沉積所形成的均勻混合的沉積巖，屬石灰?guī)r向黏土過(guò)渡的中間類(lèi)型巖石。是一種極好的水泥原料。 分類(lèi)：高鈣泥灰?guī)r：CaO≥45% 低鈣泥灰?guī)r：CaO＜45% 有些地方產(chǎn)的泥灰?guī)r成分接近制造水泥的原料，可直接燒制水泥，稱(chēng)天然水泥巖。 主要礦物：方解石 （3）白堊：是海生生物外殼與貝殼堆積而成的，富含生物遺骸，主要由隱晶或無(wú)定形細(xì)粒疏松的碳酸鈣所組成的石灰?guī)r。 主要成分：碳酸鈣，含量80%90%，甚至高于90%。 性能：易于粉磨和煅燒，是立窯水泥廠的優(yōu)質(zhì)石灰質(zhì)原料。 (4)貝殼和珊瑚類(lèi): 主要有貝殼、蠣殼和珊瑚石。 　　主要成分：含碳酸鈣90％左右。表面附有泥砂和鹽類(lèi)(如MgClNaCl、KCl)等對(duì)水泥生產(chǎn)有害的物質(zhì)，所以使用時(shí)需用水沖洗干凈。 目前沿海小水泥廠有的采用這種原料。 　　 石灰質(zhì)原料的選擇 （1）石灰質(zhì)原料的質(zhì)量要求 石灰質(zhì)原料使用最廣泛的是石灰石，其主要成分是CaCO3，純石灰石的CaO最高含量為56%，其品位由CaO含量確定。有害成分為MgO、R2O、（Na2O、K2O）和游離SiO2。一般要求如下： 石灰質(zhì)原料的質(zhì)量要求 成分CaOMgOfSiO2(燧石或石英)SO3K2O+Na2O含量（%）≥48≤3≤4≤1≤ （2）石灰質(zhì)原料的選擇 Ⅰ、搭配使用； Ⅱ、限制MgO含量；（白云石是MgO的主要來(lái)源，含有白云石的石灰石在新敲開(kāi)的斷面上可以看到粉粒狀的閃光） Ⅲ、限制燧石含量；（燧石含量高的石灰?guī)r，表面常有褐色的凸出或呈結(jié)核狀的夾雜物。） Ⅳ、新型干法水泥生產(chǎn)，還應(yīng)限制K2O、Na2O、SOCl等微量組分。 白云石、石灰石的判定方法： 用10%鹽酸滴在白云石上有少量的氣泡產(chǎn)生，滴在石灰石上則劇烈地產(chǎn)生氣泡。 （3）常見(jiàn)石灰質(zhì)原料的化學(xué)成分 石灰質(zhì)原料在水泥生產(chǎn)中的作用主要是提供CaO，其次還提供SiOAl20Fe2O3,并同時(shí)帶入少許雜質(zhì)MgO、S0R2O等 中國(guó)部分水泥廠所用石灰石、泥灰?guī)r、白堊等的化學(xué)成分詳見(jiàn)下表： 廠名 名稱(chēng)燒失量 Si02 A1203 Fe203 CaO MgOK20+Na20 S03 C1 產(chǎn)地冀東水泥廠寧國(guó)水泥廠江西水泥廠新疆水泥廠雙陽(yáng)水泥廠華新水泥廠貴州水泥廠北京水泥廠石灰石石灰石石灰石石灰石石灰石石灰石泥灰?guī)r泥灰?guī)rO．28O．20O．82 O．82 O．47 O．91 O．097 O．23 O．02 O．02 O．001 王官營(yíng) 海螺山 大河山艾維爾溝羊圈頂子 黃金山 貴陽(yáng) 八家溝偃師白堊浩良河大理巖 O．14O．10 浩良河 (4)石灰質(zhì)原料的性能測(cè)試方法　　石灰質(zhì)原料中各種元素(或氧化物)的含量：可用化學(xué)分析方法定量確定。　石灰質(zhì)原料的分解溫度：可用差熱分析方法確定其中碳酸鹽的分解溫度。 石灰質(zhì)原料的主要礦物組成：可用x射線衍射方法進(jìn)行物相定性分析。石灰質(zhì)原料的微觀結(jié)構(gòu)：可采用透射電子顯微鏡來(lái)研究方解石的晶粒形態(tài)、晶粒大小以及晶體中雜質(zhì)組分的存在形式；用電子探針可測(cè)試研究雜質(zhì)組分的形態(tài)、含量、顆粒大小、分布均勻程度等。　黏土質(zhì)原料 黏土質(zhì)原料系指含水鋁硅酸鹽物原料的總稱(chēng)。 主要化學(xué)成分是二氧化硅，其次是三氧化二鋁、三氧化鐵。 黏土質(zhì)原料的種類(lèi)與特性 水泥工業(yè)采用的天然黏土質(zhì)原料有黏土、黃土、頁(yè)巖、泥巖、粉砂巖及河泥等，使用最多的是黏土和黃土。近年來(lái)多用頁(yè)巖、粉砂巖等 （1）黏土 黏土是多種微細(xì)的呈疏松或膠狀密實(shí)的含水鋁硅酸鹽礦物的混合體，它是由富含長(zhǎng)石等鋁硅酸鹽礦物的巖石經(jīng)漫長(zhǎng)地質(zhì)年代風(fēng)化而成。包括華北、西北地區(qū)的紅土，東北地區(qū)的黑土與棕壤，南方地區(qū)的紅壤與黃壤等。 根據(jù)黏土中主導(dǎo)礦物不同，將其分為高嶺石類(lèi)、蒙脫石類(lèi)、水云母類(lèi)等。 （2）黃土 黃土是沒(méi)有層理的黏土與微粒礦物的天然混合物。成因以風(fēng)積為主，也有成因于沖積、坡積、洪積和淤積的。顏色以黃褐色為主。 (3）頁(yè)巖 頁(yè)巖是黏土經(jīng)長(zhǎng)期膠結(jié)而成的黏土巖。一般形成與海相或陸相沉積，或海相與陸相交互沉積。化學(xué)成分類(lèi)似于黏土，可作為黏土使用，但其硅率較低，通常配料時(shí)需摻加硅質(zhì)校正原料。頁(yè)巖顏色不定，一般灰黃、灰綠、黑色及紫色等，結(jié)構(gòu)致密堅(jiān)實(shí)，層理發(fā)育，通常呈頁(yè)狀或薄片狀。 （4）粉砂巖 ~。主要礦物是石英、長(zhǎng)石、 黏土等，膠結(jié)物質(zhì)有黏土質(zhì)、硅質(zhì)、鐵質(zhì)及碳酸鹽質(zhì)。顏色呈淡黃、淡紅、淡棕色、紫紅色等，質(zhì)地一般疏松，但也有較堅(jiān)硬的。 粉頁(yè)巖的硅率較高，可作為硅鋁質(zhì)原料。 （5）河泥、湖泥類(lèi) 江、河、湖、泊由于流水速度分布不同，使挾帶的泥沙規(guī)律地分級(jí)沉降的產(chǎn)物。其成分決定于河岸崩塌物和流域內(nèi)地表流失土的成分。建造在靠江、湖的濕法水泥廠，可利用挖泥船在固定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行采掘，做 黏土質(zhì)原料使用。 （6）千枚巖 由頁(yè)巖、粉砂巖或中酸性凝灰?guī)r經(jīng)低級(jí)區(qū)域變質(zhì)作用形成的變質(zhì)巖稱(chēng)千枚巖。巖石中的細(xì)小片狀礦物定向排列，斷面上可見(jiàn)許多大致平行，極薄的片理，片理面呈絲絹光澤。巖石常呈淺紅、深紅、灰及黑等色。 黏土質(zhì)原料的品質(zhì)要求及選擇 (1)品質(zhì)要求 黏土質(zhì)原料的質(zhì)量要求 品 位npMgO(%)R2O(%)SO3(%)塑性指數(shù)一級(jí)品~~＜＜＜＞12二級(jí)品~~不限＜＜＜＞12 (2)、選擇 黏土質(zhì)原料時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題 Ⅰ n、p值要適當(dāng)。 Ⅱ 盡量不含碎石、卵石，粗砂含量應(yīng)小于5%。 Ⅲ 旋窯生產(chǎn)時(shí)對(duì)可塑性不做要求。　校正原料 當(dāng)石灰質(zhì)原料和粘土質(zhì)原料配合所得生料成分不能符合配料方案要求時(shí)，必須根據(jù)所缺少的組分摻加相應(yīng)的原料，這種以補(bǔ)充某些成分不足為主的原料稱(chēng)校正原料。 (1)鐵質(zhì)校正原料 當(dāng)氧化鐵含量不足時(shí)，應(yīng)摻加氧化鐵含量大于40％的鐵質(zhì)校正原料。 常用：低品位的鐵礦石，煉鐵廠尾礦及硫酸廠工業(yè)廢渣硫酸渣等。 目前有用鉛礦渣或銅礦渣的，既是校正原料，又兼做礦化劑。 (2)硅質(zhì)校正原料 當(dāng)生料中SiO2含量不足時(shí)，需摻加硅質(zhì)校正原料。 常用：硅藻土、硅藻石、含SiO2多的河砂、砂巖、粉砂巖等。其中砂巖，河砂中結(jié)晶SiO2多，難磨難燒，盡量不用，風(fēng)化砂巖易于粉磨，對(duì)煅燒影響小。 (3)鋁質(zhì)校正原料 當(dāng)生料中Al2O3。含量不足時(shí)，需摻加鋁質(zhì)校正原料。 常用：爐渣、煤矸石、鋁礬土等 (4)校正原料的質(zhì)量要求 校正原料常用品種及質(zhì)量要求 校正原料常用品種質(zhì)量要求鐵質(zhì)校正原料低品位的鐵礦石、煉鐵廠尾礦、硫酸廠工業(yè)廢渣硫酸渣（俗稱(chēng)鐵粉）鉛礦渣，銅礦渣（還兼作礦化劑）Fe2O3≥40%硅質(zhì)礦化劑硅藻土、硅藻石、含SiO2多的河沙、砂巖、粉砂巖n＞； SiO2：70%~90%R2O＜%鋁質(zhì)校正原料爐渣、煤矸石、鋁礬土Al2O3＞30% 水泥生產(chǎn)用輔助原料　 　　本節(jié)主要概念：校正原料　鐵質(zhì)校正原料 　硅質(zhì)校正原料　鋁質(zhì)校正原料　低品位原料 　　本節(jié)主要內(nèi)容： 校正原 料 燃料 低品位原料和工業(yè)廢渣的利用 燃料 水泥工業(yè)是消耗大量燃料的企業(yè)。燃料按其物理狀態(tài)的不同可分為固體燃料、液體燃料和氣體燃料三種。中國(guó)水泥工業(yè)目前一般采用固體燃料來(lái)煅燒水泥熟料。 (1)固體燃料的種類(lèi)和性質(zhì) 固體燃料煤，可分為無(wú)煙煤、煙煤和褐煤?；剞D(zhuǎn)窯一般使用煙煤，立窯采用無(wú)煙煤或焦煤末。 ①無(wú)煙煤又叫硬煤、白煤，是一種碳化程度最高，干燥無(wú)灰基揮發(fā)分含量小于10％的煤。其收縮基低熱值一般為20900～29700kJ／kg(5000～7000kcal／kg)。無(wú)煙煤結(jié)構(gòu)致密堅(jiān)硬，有金屬光澤，密度較大，含碳量高，著火溫度為600～700℃，燃燒火焰短，是立窯煅燒熟料的主要燃料。 ②煙煤煙煤是一種碳化程度較高，干燥灰分基揮發(fā)分含量為15％～40％的煤。其收縮基低熱值一般為20900～31400kJ／kg(5000～7500kcal／kg)。 結(jié)構(gòu)致密，較為堅(jiān)硬，密度較大，著火溫度為400～500℃，是回轉(zhuǎn)窯煅燒熟料的主要燃料。 ③褐煤褐煤是一種碳化程度較淺的煤，有時(shí)可清楚地看出原來(lái)的木質(zhì)痕跡。其揮發(fā)分含量較高，可燃基揮發(fā)分可達(dá)40％～60％，灰分20％～40％，熱值為8374～1884kJ／kg。褐煤中自然水分含量較大，性質(zhì)不穩(wěn)定，易風(fēng)化或粉碎。 (2)煤的質(zhì)量要求 水泥工業(yè)用煤的一般質(zhì)量要求見(jiàn)下表 水泥工業(yè)用煤的一般質(zhì)量要求 窯 型 灰分/% 揮發(fā)分/% 硫/% 低位發(fā)熱量/(kJ/kg)濕法窯立波爾窯機(jī)立窯預(yù)分解窯 ≤28 ≤25 ≤35 ≤28 18～30 18～80 ≤15 22～32 —— —— —— ≤3 ≥21740 ≥23000 ≥18800 ≥21740 水泥生產(chǎn)用輔助原料　 　　本節(jié)主要概念：校正原料　鐵質(zhì)校正原料 　硅質(zhì)校正原料　鋁質(zhì)校正原料　低品位原料 　　本節(jié)主要內(nèi)容： 校正原 料 燃料 低品位原料和工業(yè)廢渣的利用 低品位原料和工業(yè)廢渣的利用 低品位原料：化學(xué)成分、雜質(zhì)含量、物理性能等不符合一般水泥生產(chǎn)要求的原料。 目前水泥原料結(jié)構(gòu)的一個(gè)新的技術(shù)方向：石灰質(zhì)原料低品位化；Si 、Al質(zhì)原料巖礦化。Fe質(zhì)原料廢渣化。 使用低品位原料急工業(yè)廢渣時(shí)應(yīng)注意：這些原料成分波動(dòng)大，使用前先要取樣分析，且取樣要有代表性；使用時(shí)要適當(dāng)調(diào)整一些工藝。 (1)低品位石灰質(zhì)原料的利用 低品位石灰質(zhì)原料：CaO＜48%或含較多雜質(zhì)。其中白云石質(zhì)巖不適宜生產(chǎn)硅酸鹽水泥熟料，其余均可用。但要與優(yōu)質(zhì)石灰質(zhì)原料搭配使用。 (2)煤矸石、石煤的利用 煤矸石：煤礦生產(chǎn)時(shí)的廢渣，在采礦和選礦過(guò)程中分離出來(lái)。其主要成分是SiOAl2O以及少量Fe2OCaO等，并含4180~9360kj/kg的熱值。 石煤：多為古生代和晚古生代菌藻類(lèi)低等植物所形成的低炭煤，其組成性質(zhì)及生成等與煤無(wú)本質(zhì)區(qū)別，但含碳量少，揮發(fā)分低，發(fā)熱量低，灰分含量高。 煤矸石、石煤在水泥工業(yè)中的應(yīng)用目前主要有三種途徑：代粘土配料；經(jīng)煅燒處理后做混合材；沸騰燃燒室燃料，其渣做水泥混合材。 (3)粉煤灰及爐渣的利用 粉煤灰：火力發(fā)電廠煤粉燃燒后所得的粉狀灰燼。 爐渣：煤在工業(yè)鍋爐燃燒后排出的灰渣。 粉煤灰、爐渣的主要成分：以SiOAl2O3為主，但波動(dòng)較大，一般Al2O3偏高。 利用：部分或全部替代粘土參與配料；作為鋁質(zhì)校正原料使用；作水泥混合材料。 作原料使用時(shí)應(yīng)注意：加強(qiáng)均化；精確計(jì)量；注意可燃物對(duì)煅燒的影響；因其可塑性差，立窯生產(chǎn)時(shí)要搞好成球。 (4)玄武巖資源的開(kāi)發(fā)與利用 玄武巖：是一種分布較廣的火成巖，其顏色由會(huì)到黑，風(fēng)化后的玄武巖表面呈紅褐色。 成分：其化學(xué)成分類(lèi)似于一般粘土，主要是SiOAl2O3，但Fe2OR2O偏高，即助熔氧化物含量較多。 利用：可以替代粘土，做水泥的鋁硅酸鹽組分，以強(qiáng)