利用鋁渣生產(chǎn)復合水泥的成功實踐

  鋁渣是生產(chǎn)凈水劑硫酸鋁而產(chǎn)生的廢渣,經(jīng)調(diào)查其生產(chǎn)過程中排放的廢渣質量基本上能滿足水泥生產(chǎn)需要,經(jīng)過試驗研究和進行短期、長期環(huán)保觀察,用這種材料生產(chǎn)的水泥不僅符合國家混合材摻量要求,而且對人體無害?;茨咸胤N水泥有限責任公司于2003年嘗試用鋁渣配料磨制復合水泥,獲得了成功,到2004年4月份正式投產(chǎn)以來,取得了很好的經(jīng)濟效益。這不僅解決了復合水泥早強低的弱點,同時提高了混合材摻量,降低了生產(chǎn)成本,也為變廢為寶走出了一條成功的實踐之路。
1 原料
  熟料選用淮南特種水泥有限責任公司旋窯生產(chǎn)的硅酸鹽熟料,礦渣選用合鋼礦渣,粉煤灰選用淮南平圩電廠普通灰,石膏選用定遠縣石膏礦生產(chǎn)的二水石膏,鋁渣選用淮南市淮化集團的廢渣。原料的化學全分析見表1。
從表1可見鋁渣的化學成分適合加入水泥中但量不宜太大,因為其燒失量大。
2 實驗方法及結果分析
2.1 確定配比試驗
  為了確定配比,在?準500mm×500mm的實驗小磨中將原料分別粉磨25分鐘,粉磨到比表面積為350m2/kg然后做對比試驗,篩選八組具有代表性的試驗配比加以分析列于表2。對以上八組配比做水泥物理檢驗,結果見表3。
2.2 結果分析
  從配比試驗分析可見A8的配比不可取,因為它出現(xiàn)急凝現(xiàn)象。其他各組和A2不加鋁渣相比可見:A5和A6加鋁渣8%~10%時,水泥早期強度和28天抗壓強度都比A2高。而且經(jīng)過對比篩選后綜合分析得知:A5和A6鋁渣摻量為8%~10%時,強度提高,熟料用量也減少,這是關鍵所在。為該廠取得了良好經(jīng)濟效益。
2.3 耐輻射性能
  水泥固化體長期受到廢物摻劑的照射,其結構強度若發(fā)生變化,也會直接關系到固化體的安全性。資料表明,傳統(tǒng)硅酸鹽水泥膠凝材料隨輻射劑量的增加,強度下降。由表4可知劑量率為1.2×103Gy/h,鋁渣復合水泥在試驗劑量范圍內(nèi),強度隨吸收劑量的增加而下降,但幅度不大,固化體平均吸收劑量達15.6kGy(相當于每克固化體含0.23克濃度為4.12×105Bq.L-1的廢水照射100年的劑量)時,強度比為0.982,平均強度達87.3MPa。輻射劑量對強度的影響見表4。
2.4 抗硫酸鹽性能
  放射性廢物固化于固體介質中,再經(jīng)過地下深層埋藏,多重隔離屏障等處置手段,使固化體中的核元素不能泄漏到生物圈中,因而固化體將長期和地下水相接觸,地下水中的一些化學物質如SO42-、H+等對水泥固化體具有侵蝕作用,尤其是SO42-的侵蝕最為嚴重。經(jīng)測定,鋁渣復合水泥抗蝕系數(shù)為0.97,而硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥的抗蝕系數(shù)一般在0.20~0.95之間??梢?,鋁渣復合水泥的抗硫酸鹽性能優(yōu)于多數(shù)硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥。
3 經(jīng)濟效益分析
  ……

摘自《中國水泥》2004年 12月號

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