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利用工业废弃物制备高胶凝性水泥熟料可以消纳大量的工业废弃物,降低水泥工业环境负荷。本文从改善水泥生料易烧性入手,研究了利用工业废渣配料煅烧高胶凝性水泥熟料的可行性。借助反光显微镜、X射线衍射、扫描电镜等测试手段,采用活性钙、低热值、晶种矿化剂和微量元素等四条技术路线,研究了磷渣、镁渣、高钙灰、煤矸石、氟石膏、磷石膏以及微量元素等对水泥生料易烧性、熟料组成和性能的影响,以及不同煅烧制度和冷却方式对高胶凝性熟料形成过程的作用,对煅烧过程中的动力学参数进行了分析。试验结果表明:试验中所用各种工业废弃物均可不同程度促进f-CaO的吸收,改善生料易烧性,加速固相反应;磷渣、镁渣和高钙灰等含钙工业废渣中活性CaO组分可以相对减少CaCO3分解所需能量,降低熟料热耗,减少配煤量,节约能源;掺入7%磷渣的熟料后期强度可达70MPa以上,大大提高了水泥熟料的胶凝性;以磷渣为主要组分的熟料形成促进剂和稀土类的微量元素,能显著增加C3S的含量和活性,提高熟料的质量和产量。通过在实验室中煅烧熟料大样,探讨煅烧高胶凝性水泥熟料的烧成制度。发现:采用传统升温方式煅烧,达到1450℃后未保温熟料的f-CaO含量较高,而保温30分钟可以烧成优质熟料;不同升温速率对熟料矿物组成影响不大,但升温速率越快,矿物晶粒越细小;快速烧成的高胶凝性熟料,其矿物晶体致密;高温烧成时间越长,f-CaO含量越少;急冷方式可以避免C3S的分解,获得高质量水泥熟料;熟料中C3S含量多,晶体尺寸细小、发育完整,有利于水泥熟料水化活性的提高。以镁渣配料为例,对煅烧过程动力学参数的研究显示:煅烧试样形成反应动力学较好地满足金斯特林格方程,反应速度主要由离子的扩散速度控制;镁渣的掺入并未改变硅酸盐水泥熟料形成反应的动力学控制机制,但是可显著降低熟料形成反应的表观活化能,降低反应温度和加速化学反应速度。