防水之家讯:锂渣是锂盐厂的工业废渣,因其水分大,烘干难度大,烘干后又容易起灰扬尘,污染环境,所以多数水泥厂只把锂渣当作混合材使用,掺入量很少。若能利用出窑熟料的余热来烘干锂渣,一方面可以解决锂渣水分大、烘干难的问题;另一面能充分利用出窑熟料的颗粒多、起灰小的特点,防止锂渣在掺入过程中起灰扬尘,污染环境。我厂经过多年的试验研究,成功实现了在Φ4. 0m×80m余热发电中空窑的出窑熟料中掺入锂渣稳定生产通用硅酸盐水泥,本文作一介绍。
1 原燃材料及小磨试验
1.1原燃材料
锂渣来自乌鲁木齐锂盐厂,熟料产自本厂,其主要化学成分见表1和表2。
1.2小磨试验
取具有代表性熟料40 kg,烘干后的锂渣15 kg,掺入不同配比的锂渣,用Φ500mm×500mm标准试验小磨进行试验,石膏[其w(SO3)为36.2%]掺入量为3%,粉磨时间30 min,水泥比表面积的测定依据GB8074-87,细度检验依据GB l345-91,水泥标准稠度用水量、凝结时间测定依据GB/Tl346-2001,水泥胶砂强度试验依据GB/Tl7671—1999,各试验样的质量配比及其物理化学性能见表3。
小磨试验结果表明:(1)水泥中随着锂渣掺入量的增加,水泥的细度(筛余值)呈下降趋势,比表面积和水泥标准稠度用水量呈上升的趋势,凝结时间延长,说明锂渣能调解凝结时间,易磨性较好,具有助磨的作用。(2)随着锂渣掺入量的增加,水泥的强度也呈有规律的变化。当锂渣掺入量小于10%时,对水泥的强度影响不大;而当锂渣掺入量大于15%时,水泥的3d强度虽略有下降,但28d强度却大幅度提高,特别是当锂渣掺入量达到30%时,水泥28d强度达到最高值,28d抗压强度比为120%,说明锂渣中活性SiO2能与水泥水化产物Ca(OH)2进行二次水化,从而大幅提高了水泥28 d抗压强度;当锂渣掺入量大于40%,水泥的强度明显下降,特别是3d抗压强度大幅下降。试验说明用锂渣等量代替熟料生产通用硅酸盐水泥是完全可行的,但掺量不能过高,本试验条件下应小于30%。
2 工业试生产及注意事项
2.1 工业试生产
在大量试验成功的基础上,于 2007年6月1日开始用锂渣代替熟料生产通用硅酸盐水泥的工业试验。我们在一台Φ2.4m×7m的圈流磨上生产复合32.5水泥,细度指标≤2.5%,w(SO3)值指标控制在2.4%±0.3%,水泥配比为带锂渣熟料:水渣:自燃煤矸石:炉渣:石膏=70(锂渣:熟料=40:30):15:10:3:2。而在另一台Φ3.0m×9m的圈流磨上生产砌筑22.5水泥,细度指标≤2.0%,w(SO3)值指标控制在2.6%±0.3%。水泥配比为带锂渣熟料:水渣:自燃煤矸石:炉渣:石膏=42(锂渣:熟料=22:20):34:16:5:3。生产的水泥产品性能分别见表4和5表,2008年5月经新疆维吾尔自治区建材非金属质量监督检验站抽检符合GB/12598-1999和GB/T3183-2003标准要求。
2.2 工业生产中应注意的问题
(1)锂渣代替熟料生产通用硅酸盐水泥,锂渣在掺入出窑熟料时,锂渣的掺入量应控制在30%,这样才能充分发挥锂渣活化性能好的特点。
(2)生产通用硅酸盐水泥时,应严格执行水泥国家标准GBl75-2007,根据水泥品种、强度等级,合理搭配使用掺入量不同的带锂渣熟料,以避免混合材掺加量超国家标准规定。
(3)生产通用硅酸盐水泥时,应选用3d强度高的熟料并且适当提高火山灰质混合材的掺入量,以提高水泥3d强度,避免因掺入锂渣造成3 d强度偏低的影响。
(4)用锂渣代替熟料生产通用硅酸盐水泥时,可适当放宽水泥细度指标,避免造成水泥富余强度的浪费。
3 效益分析
(1)锂渣代替熟料生产通用硅酸盐水泥能产生意想不到的经济效益。锂渣90元/t,熟料200元/t,掺入20%的锂渣代替熟料,每吨水泥生产成本下降22元,年产25万t水泥,则可创经济效益550万元。
(2)用锂渣代替熟料后,提高了我厂的磨机产量,使我厂Φ 2.4m×7m的圈流磨台时产量由原来的19t/h提高到20t/h;Φ3.0m×9m的圈流磨台时产量由原来的32t/h提高到34t/h,且吨水泥粉磨生产成本可降低了1.6元,一年即可创造40万元经济效益。
(3)锂渣是工业废渣,属国家免税范畴,利用锂渣等量代替熟料生产通用硅酸盐水泥,符合国家节能减排产业政策,实现了资源的综合利用,即节约了资源,又减少了二次污染,促进了我厂经济又好又快的发展。
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