脫硫灰與石膏煅燒水泥熟料硫逸放的研究

　　在實(shí)驗(yàn)室電爐靜置煅燒條件下,研究了硫酸鈣和亞硫酸鈣、含亞硫酸鈣的脫硫灰和石膏在水泥熟料煅燒過程中硫的逸放。試驗(yàn)結(jié)果表明:以相同化學(xué)成分的生料在相同溫度下煅燒水泥熟料,亞硫酸鈣的硫逸放率比硫酸鈣低。當(dāng)煅燒溫度為1340℃、生料灼燒基的SO3含量為3.76%時(shí),硫酸鈣的逸放率是亞硫酸鈣的2.2倍;含亞硫酸鈣的脫硫灰在水泥工業(yè)中的綜合利用已引起人們的關(guān)注。脫硫灰用作水泥緩凝劑,存在與水泥熟料種類相適應(yīng)的問題,含亞硫酸鈣的脫硫灰只對部分水泥熟料有緩凝作用[1,2];也有人研究利用脫硫灰煅燒水泥熟料[3]。在水泥生料中加入石膏等含硫物質(zhì)并低溫煅燒,可以制備性能良好的含硫鋁酸鈣的水泥熟料[4]。利用含硫物質(zhì)煅燒含硫鋁酸鈣的水泥熟料,不僅要考慮其水泥性能,還要考慮煅燒過程中硫的逸放。本文研究硫酸鈣和亞硫酸鈣、含亞硫酸鈣的脫硫灰和石膏在水泥熟料煅燒過程中的硫逸放問題。

　　1、試驗(yàn)原料與方法

　　1.1試驗(yàn)原料

　　石灰石、黏土、鐵粉、粉煤灰、二水石膏和脫硫灰為工業(yè)原料,其化學(xué)成分見表1,其中脫硫灰的硫主要以亞硫酸鈣形式存在。碳酸鈣、二氧化硅、氧化鋁、氧化鐵、亞硫酸鈣和硫酸鈣為化學(xué)純藥品。

　　1.2試驗(yàn)方法將配好的生料成球烘干,置于硅鉬棒高溫爐中煅燒。升溫到最高溫度,保溫35min,室溫下急冷,制得水泥熟料。

　　2、試驗(yàn)結(jié)果分析

　　2.1煅燒過程中硫酸鈣與亞硫酸鈣的硫逸放率用化學(xué)純藥品配制成KH=0.94、SM=2.0、IM=1.56的水泥生料,加入亞硫酸鈣制得A系列水泥生料,加入硫酸鈣制得B系列水泥生料,分別于1340℃和1400℃下煅燒后,計(jì)算其硫逸放率，在相同煅燒溫度下,生料灼燒基中SO3含量為2.02%～3.76%時(shí),加入硫酸鈣的熟料硫逸放率高于加入亞硫酸鈣的熟料。當(dāng)煅燒溫度為1340℃、SO3含量為3.76%時(shí),硫酸鈣的硫逸放率是亞硫酸鈣的2.2倍。

　　2.2溫度和硫含量對水泥生料硫逸放率的影響由表2得出的A系列水泥生料試樣于1340℃、1370℃、1400℃和1430℃下煅燒時(shí)硫逸放率可以看出,煅燒溫度和硫含量是影響亞硫酸鈣硫逸放的重要因素。SO3含量為2.77%的相同率值的生料,當(dāng)其煅燒溫度從1340℃增加到1430℃時(shí),硫逸放率從7.58%增加到18.77%;當(dāng)亞硫酸鈣的SO3含量從2.02%增加到3.76%,煅燒溫度為1400℃時(shí),其逸放率從7.43%增加到24.20%,增加了2.26倍。

　　2.3煅燒過程中含亞硫酸鈣的脫硫灰和石膏的硫逸放率以工業(yè)原料分別加入石膏和含亞硫酸鈣的脫硫灰,配制SO3含量相同的C系列水泥生料,其率值為KH=0.94、SM=2.0、IM=1.56,于1340℃和1370℃下煅燒,在煅燒水泥熟料過程中,含亞硫酸鈣的脫硫灰硫逸放率低于石膏,相同率值、SO3含量同為3.78%的生料,當(dāng)煅燒溫度為1370℃時(shí),石膏的硫逸放率是含亞硫酸鈣脫硫灰的1.32倍。因此,利用含亞硫酸鈣的脫硫灰煅燒水泥熟料較用石膏更為有利

　　對加入脫硫灰,在1340℃下煅燒所得的水泥熟料進(jìn)行X射線分析 ，所燒制熟料的主要礦物組成為C3S、C2S、C4A3S和C4AF,即低溫煅燒含亞硫酸鈣的脫硫灰的生料,可制得含硫鋁酸鈣的水泥熟料。

　　3結(jié)論

　　1)以相同化學(xué)成分的生料在相同的溫度下煅燒水泥熟料,亞硫酸鈣的硫逸放率比硫酸鈣低,含亞硫酸鈣的脫硫灰的硫逸放率也低于石膏;當(dāng)靜置煅燒溫度為1340℃、生料灼燒基的SO3含量為3.76%時(shí),硫酸鈣的逸放率是亞硫酸鈣的2.2倍。

　　2)煅燒溫度和硫含量是影響亞硫酸鈣硫逸放的重要因素。率值相同、灼燒基SO3含量為2.77%的生料,當(dāng)靜置煅燒溫度從1340℃增加到1430℃,亞硫酸鈣的硫逸放率從7.58%增加到18.77%;當(dāng)煅燒溫度為1400℃,生料灼燒基的SO3含量從2.02%增加到3.76%,其逸放率從7.43%增加到24.20%,增加了2.26倍。

　　參考文獻(xiàn):

　　[1]蘇達(dá)根,袁秀霞,陳康,等.脫硫灰中硫含量測定方法的研究[J].水泥,2006,(11):58-60.
　　[2]蘇達(dá)根,劉輝敏,朱錦輝,等.煙氣脫硫灰對水泥凝結(jié)時(shí)間的影響[J].水泥,2005,(5):1-4.
　　[3]萬建東,方愛民.脫硫灰渣及其在水泥生產(chǎn)中的應(yīng)用探索[J].江蘇建材,1995,(2):16-21.
　　[4]蔡豐禮.利用高鋁煤矸石和鹽石膏低溫?zé)瓢⒗?硫鋁酸鹽水泥熟料的研究[J].水泥,2001,(6):4-8.