煤矸石活化途徑之增鈣燃燒

時間：2014-05-09 14:53:03

作者：世邦機器

煤矸石的增鈣煅燒被認為是提高煤矸石活化的較為有效的途徑之一，方榮利和盧忠遠在《水泥混合材》一書中就介紹了增鈣煅燒煤矸石，但尚未給出增鈣煅燒煤矸石中石灰的添加量。宋旭艷等曾研究了6種煤矸石增鈣活化方式的效果，增鈣方式為：I――75%煤矸石+25%石灰石（氣冷）、J――72%煤矸石+25%石灰石+3%石膏（氣冷）、K1――71.5%煤矸石+25%石灰石+3%石膏+0.5%螢石（氣冷）、K2――71%煤矸石+25%石灰石+3%石膏+1%螢石（氣冷）、K3――69%煤矸石+25%石灰石+5%石膏+1%螢石（氣冷）、K4――68.5%煤矸石+25%石灰石+5%石膏+1.5%螢石（氣冷）。試驗條件為：小野田熟料細度490m2/kg，煤矸石的細度為340~360m2/kg，煤矸石的煅燒溫度為1150℃，煤矸石的摻量20%、30%和40%。

煤矸石粉碎機廠家試驗結果表明，①增鈣煅燒是提高煤矸石活性較為理想的技術途徑；②K2――71%煤矸石+25%石灰石+3%石膏+1%螢石（氣冷）方式所得煤矸石活性較高，其煤矸石-水泥體系的3天和28天的抗壓強度分別為29.8MPa和49.8MPa，均比同樣試驗條件下的原樣復合水泥（未煅燒煤矸石）的強度提高10MPa。并用XRD、NMR和SEM分析增鈣煅燒煤矸石活性較高的原因。XRD射線研究表明采用I、J和K1增鈣方式煅燒的煤矸石中主要礦物為α-石英、CA和鈣長石等，而采用K2、K3和K4增鈣方式煅燒的煤矸石中除含有α-石英和鈣長石外，在煅燒過程中還生成了新的礦物。

采用K2增鈣方式活化煤矸石強度理想的原因是其中生成有利于提高水泥強度的礦物――Ca12Al14F2O32，而在K3、K4增鈣方式活化的煤矸石中存在惰性礦物CS，該礦物對煤矸石活性的激發有著負面的影響，致使煤矸石破碎機活化煤矸石-水泥體系的強度降低。宮晨琚李東旭等認為采用增鈣煅燒方式活化煤矸石，添加石膏和螢石作為礦化劑，研究增鈣煅燒煤矸石的活性評價，結果表明，摻加的氧化鈣被大量吸收。在一定溫度范圍內，煅燒煤矸石的硅氧四面體聚合狀態發生明顯變化，同時生成多種硅酸鈣鹽礦物。隨溫度升高，硅氧四面體結構從高聚態向低聚態轉變，并伴隨生成大量玻璃態和無定形物質，這些物質均有利于改善煤矸石的膠凝活性。