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1、广东建材 2 0 0 5 年第 1 1 期 随着我国现代化建设和人民生活条件的改善， 对水 泥的需求量越来越大。1 9 9 8 年到 2 0 0 2 年水泥产量平均 每年增幅约 5 2 3 0 万吨。 由于水泥产量的扩大， 需要大量 的石灰石资源。目前我们的中上石岩统壶天辟 （C 2+ 3 h t ） 灰岩中含白云岩夹层较多，一般含量 3 0 % 4 0 % ， 不少矿山挖掘出来的白云岩 （包括白云质灰岩， 以 下略） 无法处理， 而停止了开采。有的矿山因优质石灰 岩产量低、 白云岩含量大， 优质石灰石不断提价， 造成水 泥生产成本高， 影响水泥生产的发展。有的矿山因多年 开采出来的白云岩没有
2、利用， 堆积如山， 覆盖了农田， 破 坏了生态环境， 也影响了农业生产。 以我市为例， 每年开 采出来的白云岩有 1 0 0 多万吨。 如何合理开发和使用有 限的资源， 做到综合利用， 变废为宝， 为低品位的矿山找 一条综合发展的道路， 这个问题现在已摆在水泥工作者 的议事日程上。 多年来， 我们根据本地资源情况， 为保护生态环境 采用白云岩代替部份混合材料 （烧粘土） 生产多品种水 泥， 进行了一系列的试验并取得了初步成果， 为进一步 扩大水泥生产奠定了基础。 白云岩做混合材料生产的水 泥 （见表 5 、 表 6 ） ， 具有颜色美观、 生产成本低、 水泥安 全性良好等特点。水泥的物理力学性
3、能均符合 G B 1 7 5 - 1 9 9 9 、 G B 1 3 4 4 - 1 9 9 9 、 G B 1 2 9 5 8 - 1 9 9 9的规定， 从而 部分解决了白云岩的出路， 为企业和社会增加了经济效 益。 采用白云岩做混合材料生产多品种水泥具有重大的 经济价值。 1白云岩的种类及结构 白云岩按成因有四大类： 一是由生物沉积岩石灰 岩成岩阶段含镁溶液交代形成白云岩； 二是石灰岩后期 热液交代形成的白云岩； 三是生白云岩， 其中矿物组成 即含白云石 C a M g ( C O 3)2， 这种白云岩成份波动较大， 且 常与石灰岩共生； 四是化学沉积的白云岩， 多数是在高 碱度的海湾或
4、泻湖中直接沉淀而成，岩层厚度较大， 成 层状。在我们的中上石岩统壶天辟 （C 2+ 3 h t ） 灰岩中， 含 白云岩夹层较多， 一般含量达 3 0 % 4 0 % ， 它以深灰、 浅 灰、 肉红色、 细粗晶白云岩出现， 还有砾状白云岩。白云 岩的结晶一般比石灰岩的结晶稍大，结构密实坚硬， 表 面粗糙， 遇稀盐酸起泡微弱， 遇酋素红反应较差。 粉碎后 成颗粒状， 颗粒有陵角。粉碎细度在 1 3 . 5 % （8 0 m 筛含 量） 以下时， 容重为 1 . 3 4 ( k g / l ) ， 比重为 3 ( g / c m 3 ) ， 易磨 性为 2 . 3 4 9 。几种白云岩的化学组成见
5、表 1 。 2白云岩做水泥混合材料的机理 白云岩是一种惰性 （非活性） 的水泥混合材料， 不 具备水硬性。它掺入硅酸盐水泥中， 主要起改善水泥安 定性、 调节水泥强度的作用。 其次， 由于白云岩粉碎后的 颗粒可将水泥颗粒隔离开来，有利于加速水泥的水化； 此外， 还可以降低水泥的水化热， 减少水泥硬化时的体 积变化。 白云岩是一种致密坚硬易碎难磨的物料。 在共 同粉磨时水泥熟料则相应被粉磨成粉状的较多， 水泥熟 料微粒的比表面积也就增大， 水泥微粒与水接触的机会 相应增多， 加速了水泥的水化。 再者， 粉磨后的白云岩颗 粒表面粗糙， 容易与水泥中的水化物粘合成坚固的水泥 石， 水泥试件早期具有较
6、高的强度 （见表 6 ） 。因此， 采 用白云岩做水泥混合材生产多品种水泥有一定的推广 意义。 3采用白云岩做水泥混合材料工艺参数 采用白云岩做水泥混合材料生产多品种水泥时， 一 般不需要特殊的工艺措施， 也无需采用水泥熟料和白云 岩分开粉磨到很细后再混合粉磨的复杂工艺。 采用白云 采用白云岩(包括白云质灰岩) 做水泥混合材的研究 张滿权( 恩平市水泥建材工业协会理事) 成份% 产地 S i O 2 A l 2O3 F e 2O3 C a OM g O备注 河北0 . 5 10 . 1 10 . 1 7 3 1 . 6 82 0 . 4 3 江苏镇江1 . 2 20 . 2 50 . 0 8
7、3 1 . 6 62 1 . 3 4 辽宁甘里台1 . 0 20 . 1 30 . 0 8 3 1 . 8 42 0 . 6 0 广东恩平 10 . 6 00 . 2 10 . 0 7 3 2 . 9 22 1 . 1 6 广东恩平 25 . 2 40 . 9 70 . 4 4 4 0 . 3 81 0 . 3 8白云质 灰岩 表1白云岩化学组成举例 水泥与混凝土 4 0- 广东建材 2 0 0 5 年第 1 1 期 表6多品种水泥的物理力学性能 项目 数值 编号 抗压强度 / M P a抗折强度 / M P a 强度等级 3 d7 d 2 8 d 3 d 7 d 2 8 d 1 - 0 13
8、 34 35 7 6 . 16 . 37 . 2 硅酸盐 5 2 . 5 R 1 - 0 22 9 . 43 6 . 04 5 . 45 . 56 . 27 . 0 硅酸盐 4 2 . 5 R 1 - 0 32 8 . 83 3 . 34 3 . 95 . 56 . 16 . 7普通 4 2 . 5 R 1 - 0 42 9 . 03 4 . 14 2 . 55 . 55 . 96 . 5普通 4 2 . 5 R 1 - 0 52 4 . 93 0 . 24 5 . 14 . 95 . 16 . 7普通 4 2 . 5 R 1 - 0 61 9 . 32 4 . 03 5 . 93 . 94
9、. 96 . 2火山灰质 3 2 . 5 R 1 - 0 72 2 . 82 3 . 83 8 . 94 . 55 . 16 . 5复合 3 2 . 5 R 1 - 0 82 7 . 13 2 . 54 3 . 95 . 05 . 56 . 7复合 4 2 . 5 R 1 - 0 92 4 . 33 1 . 53 9 . 34 . 65 . 16 . 4复合 3 2 . 5 R 1 - 1 02 1 . 72 8 . 73 4 . 44 . 44 . 86 . 3复合 3 2 . 5 R 表5水泥配料及水泥的物理性能 项目 数值 编号 水泥配料%物理性能 水泥 熟料 白 云 岩 烧 粘 土 石
10、 膏 8 0 m 筛 余量 ( % ) 比表 面积 ( m 2 / k g ) 安 定 性 稠度 ( m l ) 初凝 m i n 终凝 m i n 1 - 0 19 55 2 . 5 4 6 5 合格 2 6 . 2 51 0 5 1 3 0 1 - 0 29 055 5 . 7 4 3 0 合格 2 6 . 7 5 9 6 2 0 1 1 - 0 38 785 6 . 2 4 2 2 合格 2 6 . 5 01 2 0 1 8 5 1 - 0 48 5 1 0584 1 8 合格 2 7 . 2 51 0 0 1 8 1 1 - 0 58 05 1 0 5 6 . 2 4 2 0 合格 2
11、 8 . 7 51 3 5 2 4 0 1 - 0 67 55 1 5 584 0 6 合格 2 7 . 7 51 1 0 2 1 5 1 - 0 77 5 1 0 1 0 5 8 . 5 4 3 0 合格 2 8 . 2 5 9 4 2 2 3 1 - 0 8 1 - 0 9 1 - 1 0 8 0 7 5 7 0 1 5 2 0 2 5 5 5 5 5 5 5 6 . 2 5 . 8 7 . 0 4 7 6 4 8 0 4 7 0 合格 合格 合格 2 5 . 5 0 2 5 . 2 5 2 3 . 0 0 1 1 5 1 1 2 1 0 0 1 5 0 1 5 2 1 5 0 表4几种物
12、料的化学组成(%) 成份% 名称 S i O 2A l2O3F e2O3C a O M g O L o s sF C u O S O3 水泥 熟料 2 0 . 6 96 . 4 04 . 2 06 4 . 9 32 . 3 5 0 . 9 62 . 4 50 . 5 59 9 . 4 3 白云岩 0 . 6 0 0 . 2 10 . 0 73 2 . 9 2 2 1 . 1 6 4 4 . 2 49 9 . 2 0 白云岩 灰石 5 . 2 4 0 . 9 70 . 4 44 0 . 3 8 1 0 . 3 8 4 1 . 8 69 9 . 2 9 烧粘土 6 6 . 8 4 2 0 . 3
13、65 . 8 7 3 . 5 6 0 . 6 2 1 . 7 09 8 . 9 5 石膏 2 5 . 3 06 . 8 82 . 6 22 2 . 3 02 . 8 21 4 . 0 82 4 . 5 0 9 8 . 5 0 岩做混合材料生产水泥时， 首先将水泥熟料及白云岩分 别进行一、 二级破碎 （即一级采用颚式破碎机、 二级采 用锤式破碎机） 。入磨物料粒径控制在 1 3 m m 以下为宜。 其次， 要控制白云岩的水份和粘土质成份的含量。白云 岩的水份控制在 1 % 以下， 粘土质成份控制在 2 % 以下， 物 料的粒径过大或水份含量高、 粘土质成份多都会影响磨 机的产、 质量， 使水泥的
14、强度降低。 我们采用的物料粒径 及物理性能见表 2 、 表 3 。 4白云岩做水泥混合材料能生产优质及 多品种水泥 在采用白云岩做混合材料生产多品种水泥的试验 中， 我们将白云岩的掺入量由 5 % 逐渐增加到 2 5 % 进行力 学试验和与烧粘土混合掺入的对比试验， 所得水泥的物 理性能良好。我们试验用的水泥熟料、 白云岩、 烧粘土、 石膏的化学组成及熟料的物理力学性能见表 4 、 表 5 。 采用白云岩做水泥混合材能生产硅酸盐水泥 4 2 . 5 R 、 普通硅酸盐水泥 4 2 . 5 R 。见表 6 。 采用白云岩与烧粘土做水泥混合材能生产普通 硅酸盐水泥 4 2 . 5 R 、 火山灰质
15、硅酸盐水泥 3 2 . 5 R 、 复合硅 酸盐水泥 4 2 . 5 R 、 3 2 . 5 R （见表 6 ） 。 采用白云岩做水泥混合材料能大幅度降低水泥 生产成本。 采用白云岩代替烧粘土或矿渣做水泥混合材， 能大 幅度地降低水泥生产成本。以我市为例， 采用白云岩代 替或部份代替烧粘土生产水泥： 普通硅酸盐水泥每吨节 约 4 . 4 9 元， 降低生产成本 2 % ； 火山灰质硅酸盐水泥每 吨节约 8 . 7 6 元， 降低生产成本 4 % ； 复合硅酸盐水泥每 吨节约 5 . 1 6 元， 降低生产成本 2 % ， 收到了较好的经济 效益。 我市水泥厂多年来采用的烧粘土每吨收购价格约 表
16、3几种物料的物理性能 注： 以上每种物料称 3 k g 在实验室里用小磨机粉碎磨 1 5 分钟后, 分析 测定的数值。 项目 种类 8 0 m 筛余量% 容重 ( k g / l ) 密度 ( g / c m 3 ) 比表面积 ( m 2 / k g ) 易磨性 ( k ) 水泥熟料91 . 4 23 . 1 03 2 91 . 0 8 8 白云岩1 3 . 51 . 3 43 . 07 1 02 . 3 4 9 烧粘土1 7 . 51 . 0 42 . 59 3 53 . 0 9 4 表2入磨物料粒径 种类 粒径 水泥熟料白云质灰岩烧粘土 0 . 0 8 0 . 2 01 6 . 5 01 3 . 1 3 31 6 . 8 3 3 0 . 2 0 1 . 02 5 . 3 3 22 1 . 8 6 92 7 . 1 7 5 1 21 2 . 4 5 62 1 . 4 5 61 9 . 1 6 8 2 41 6 . 09 . 2 4 31 2 . 4 9 3 4 61 5 . 0 1 71 4 . 7 2 38 . 8 9 9 6 86 . 8
