多種副石膏混合作水泥緩凝劑的實踐

孟慶舉　韓振國　王 敏

山東魯碧建材有限公司，山東 萊蕪 271104

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多種副石膏混合作水泥緩凝劑的實踐

孟慶舉韓振國王 敏

山東魯碧建材有限公司，山東 萊蕪 271104

工業(yè)副產(chǎn)品石膏用作水泥緩凝劑，對水泥的物理性能影響不大，有小幅增加強度作用；檸檬酸渣、氟石膏、鋼廠脫硫石膏在水泥中按照4∶4∶3搭配使用，完全可行，對水泥性能無不利影響；使用工業(yè)副產(chǎn)品石膏后，噸水泥可降低材料成本2.5元，每年可增效250萬元。

天然石膏氟石膏檸檬酸渣鋼廠脫硫石膏

0　引言

天然石膏作為緩凝劑在水泥中使用最為廣泛,但天然石膏成本較高，屬于不可再生資源。而公司周圍化工廠較多，工業(yè)副產(chǎn)品石膏（簡稱副石膏）堆積較多，成為困擾政府和化工企業(yè)的難題。副石膏完全可以代替天然石膏作為水泥緩凝劑，且成本低，但單獨使用一種副石膏，供應(yīng)量不能滿足生產(chǎn)需求。公司結(jié)合實際情況，決定采用鋼廠脫硫石膏、檸檬酸渣、氟石膏混合搭配使用。本文就多種副石膏混合作水泥緩凝劑的實踐進行總結(jié)。

1　多種副石膏的化學(xué)性能

表1列出天然石膏、鋼廠脫硫石膏、檸檬酸渣、氟石膏化學(xué)性能。

由表1可以看出，幾種原料化學(xué)組成相差不大，但脫硫石膏、檸檬酸渣、氟石膏SO3含量較天然石膏要高，其中氟石膏SO3含量最高，達到50%。但鋼廠脫硫石膏中Cl-較高，鋼廠脫硫石膏應(yīng)盡量少用。

2　試驗方案及試驗結(jié)果

2.1試驗方案

相對固定水泥中SO3含量，將熟料、不同品種石膏、石灰石、粉煤灰經(jīng)小磨混磨28 min，大磨生產(chǎn)的熟料粉再與礦渣粉按照7∶3比例混合成水泥，檢測水泥各性能。按照GB/T1346-2001《水泥標準稠度用水量、凝結(jié)時間、安定性檢驗方法》標準測定水泥標準稠度用水量、凝結(jié)時間；按照GB/17671-1999《水泥膠砂強度檢驗方法（ISO法）》標準測定水泥各齡期強度。試驗水泥配比見表2，試驗水泥物理性能檢驗結(jié)果見表3。

2.2分析討論

2.2.1不同石膏對水泥易磨性的影響

從以上試驗結(jié)果可以看出，相同粉磨時間，隨著石膏搭配種類增多，水泥細度有所降低，主要是副石膏為粉狀，易磨性相對較好。

表1　天然石膏、檸檬酸渣、氟石膏、鋼廠脫硫石膏化學(xué)組成和結(jié)晶水量　　　　　　%

表2　試驗水泥配比方案　　　　　　　　　　　　　　　　%

表3　試驗水泥物理性能檢驗結(jié)果

2.2.2不同石膏對水泥凝結(jié)時間、需水量的影響

從用水量看，摻加副石膏都比基準用水量?。粡哪Y(jié)時間看，只有單獨摻加檸檬酸渣的方案，凝結(jié)時間延長較多（初凝、終凝時間延長都在30 min），其余方案影響不明顯。

2.2.3不同石膏對水泥強度的影響

從試驗結(jié)果觀察對強度的影響：單摻氟石膏＞單摻鋼廠脫硫石膏＞氟石膏+鋼廠脫硫石膏＞天然石膏=氟石膏+檸檬酸渣＞氟石膏+檸檬酸渣＞檸檬酸渣，摻加脫硫石膏、氟石膏水泥的強度都比用天然石膏稍高一些。因為脫硫石膏、氟石膏中含有部分未反應(yīng)CaCO3和部分可溶鹽，有利于加速水泥水化，促進水泥強度發(fā)展，并能夠激發(fā)混合材活性，對提高水泥強度有利。單獨使用檸檬酸渣，其所含有機物降低水泥強度較多，只能搭配使用。

（4）根據(jù)試驗方案和原材料供應(yīng)情況，決定在實際生產(chǎn)中采取方案6。

3　工業(yè)應(yīng)用

3.1基本情況

副石膏（檸檬酸渣∶氟石膏=2∶2）、石灰石（7%）、熟料（89%）經(jīng)150-90輥壓機預(yù)粉磨后，入磨頭緩沖倉，通過磨前計量秤及輸送皮帶（按照熟料細粉91.5%、粉煤灰7%、鋼廠脫硫石膏1.5%配比）入Φ3 m×11 m開路磨粉磨，出磨熟料粉經(jīng)過FT1120攪拌機與礦渣粉按照7∶3比例攪拌成P·O42.5水泥。

根據(jù)實際生產(chǎn)情況，為了穩(wěn)定水泥質(zhì)量，氟石膏和檸檬酸渣按1∶1比例入輥壓機預(yù)粉磨，磨前加鋼廠脫硫石膏調(diào)整SO3質(zhì)量。

表4為生產(chǎn)前后數(shù)據(jù)對比（10月14號-10月19號為使用前數(shù)據(jù)，10月20號以后為使用后數(shù)據(jù)）。

表4　出磨熟料粉及攪拌水泥質(zhì)量情況

3.2結(jié)果分析

（1）使用副石膏后，水泥45 μm、80 μm篩余有所降低，比表面積有所升高。

（2）使用副石膏后需水量有所降低，凝結(jié)時間變化不大。

（3）熟料粉、水泥3 d抗壓強度均上升1 MPa左右，28 d抗壓強度均上升2 MPa左右。

3.3效益分析

單獨使用天然石膏，配比在5.25%，占水泥成本4.25元/t；使用副石膏（氟石膏、檸檬酸渣、鋼廠脫硫石膏），配比在3.85%，占水泥成本1.75元/t。與使用天然石膏相比，噸水泥可降低材料成本2.50元，對于年產(chǎn)100萬t的水泥粉磨站，每年可以增效250萬元。不同石膏折算為SO3價格比較見表5。

4　結(jié)束語

表5　不同石膏折算為SO3價格比較

（1）副石膏用作水泥緩凝劑，對水泥的物理性能影響不大，有小幅增加強度作用。

（2）檸檬酸渣、氟石膏、鋼廠脫硫石膏在水泥中按照4∶4∶3搭配使用，完全可行，對水泥性能無不利影響。

（3）使用副石膏后，噸水泥可降低材料成本2.50元，每年可增效250萬元。

TQ172.462

B

1008-0473(2016)03-0070-03DOI編碼：10.16008/j.cnki.1008-0473.2016.03.012

2016-01-12）