废弃大理石粉替代石灰石煅烧硅酸盐水泥熟料的研究

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1、水泥与混凝土废弃大理石粉替代石灰石煅烧硅酸盐水泥熟料的研究Studiesoncalciningportlandcementclinkerusingwastemarblepowderreplacinglimestone林松伟(福建省建筑材料工业科学研究所，福建福州350002)摘要：通过对福建泉州南安废弃大理石粉理化特性研究，认为废弃大理石粉比表面积大、CaO含量高，具备替代天然石灰石配料煅烧硅酸盐水泥熟料的潜在价值。生料易烧性试验显示：废弃大理石粉替代天然石灰石配料煅烧水泥熟料可行。在试验室研究基础上，进行30%废弃大理石粉替代天然石灰石配料煅烧水泥熟料的工业化试验研究，所产熟料经X射

2、线衍射仪测试，确认熟料中物相组成为：C3S、C2S、C3A、C4AF。熟料各项技术指标均符合GB/T21372-2008《硅酸盐水泥熟料》国家标准全部技术要求。本研究成果已在福建省新型干法旋窑水泥熟料生产线得到工业化应用，并取得国家发明专利。关键词：废弃大理石粉；替代石灰石配料；煅烧熟料Abstract：ThewastemarblepowderwithlargesurfaceareaandhighCaOcontentfromNan’anofQuanzhouinFujian,hasthepotentialvalueofreplacingnaturallimestoneintheclink

3、erofPortlandcement.Theburnabilitytestofrawmealshowedthatitwasfeasibletoreplacenaturallimestonewithmarblepowderinthecementclinker.Onthebasisoflaboratoryresearch,theindustrialtestofcementclinkerwascarriedoutwith30%wastemarblepowderinsteadofnaturallimestone.TheproducedclinkerwastestedbyX-raydiffrac

4、tion.ThemineralcompositionofclinkerwasC2S,C3A,C3S,andC4AF.AllthetechnicalindexesoftheclinkerareinaccordancewiththenationalstandardofGB/T21372-2008,《SilicateCementClinker》.TheachievementshavebeenappliedtothenewdryrotarykilncementclinkerproductionlineinFujianProvince,andawardedthenationalinvention

5、patent.Keywords：wastemarblepowder；alternativelimestoneingredients；calciningclinker中图分类号：TQ172.1文献标识码：B文章编号：1003-8965(2015)05-0015-071引言废弃大理石粉是大理石石材加工企业废弃的超细粉体，经22测定其比表面积高达660m/kg以上，最高达812m/kg，福建泉州南安市作为国内最大的大理石加工集散中其比表面积远大于水泥生产中石灰石粉磨成粉的比表面心，目前拥有大小1500多家石材加工企业，石材在加积。用废大理石粉替代石灰石配料，在水泥生料煅烧过程工过程中产生大量

6、的锯粉，其数量占所加工石材体积的中，可显著增加反应面积，因此废大理石粉用于水泥生产30%以上，每年因加工大理石材料而产生的废弃大理石存在较大可能。粉(以下或简称废大理石粉)达200多万吨。本研究开展之前，当地企业曾联合相关高等院校及科研院所，对废大2南安废弃大理石粉的理化特性理石粉综合利用做了许多有益的研究与探索，但在大理石粉大规模利用方面，尚未能破题。这些废大理石粉因得不2.1废弃大理石粉的电镜扫描到有效的综合利用，以致于大量填埋，造成了土地的板结、从图1废大理石粉的电镜扫描可以看出：废大理石[1]硬化和地下水污染，对当地生态环境构成巨大威胁。粉的团聚现象明显，这可能是由于大理石在加

7、工时，为了天然大理石中虽然CaO含量很高，具有替代石灰石更好的使大理石粉沉淀，加入的卤化物絮凝剂使得废大理[1]配料煅烧水泥熟料的潜在可能，但大理石晶体组成和结构石粉团聚。与石灰石差别很大。大理石多为结晶完整的方解石晶体。2.2废弃大理石粉的比表面积从微观上分析，方解石晶体由于其微粒排列有序，结晶程废大理石粉主要由加工切割大理石产生，其比表面度高，结构比较稳定，造成其反应能力低，从而导致易烧积远大于水泥生产控制中水泥生料的比表面积。经检测，性差