不銹鋼冷軋脫水污泥用作水泥部分替代原料的開發(fā)研究.pdf

1、本文以不銹鋼冷軋加工產(chǎn)生的脫水污泥為主要研究對象，系統(tǒng)研究了將該污泥作為部分替代水泥原料配制生料，燒制優(yōu)質(zhì)水泥熟料，并且使其中所含的F和重金屬Cr、Ni等有害元素得以有效固溶，避免其可能產(chǎn)生的“二次污染”，從而尋求出一條該污泥資源化優(yōu)化利用的新技術(shù)途徑。借助于XRD、SEM、HTM、DTA和EDS等現(xiàn)代化測試手段，對污泥理化特性、污泥最佳配入量及其熟料率值、熟料高溫反應(yīng)歷程及礦物結(jié)構(gòu)特征、水泥的各項(xiàng)物理力學(xué)性能等進(jìn)行了全面分析探索，并且

2、對污泥配料引入的重金屬Cr、Ni和F元素的影響機(jī)理和固化效果進(jìn)行了探討。主要言情劇內(nèi)容及結(jié)果如下：
　　 ⑴不銹鋼冷軋脫水污泥的主要化學(xué)組成與硅酸鹽水泥原料的主要成分一致，同時污泥顆粒細(xì)小均齊，具有良好的粉磨加工性和化學(xué)反應(yīng)活性，其中所含的F元素和重金屬元素均具有礦化作用，適量時對熟料煅燒有明顯促進(jìn)作用；但污泥摻量過高，煅燒時體系高溫液相量大幅增加，粘度降低，使A礦的成核與晶體生長平衡破壞，燒成溫度范圍明顯變窄，易發(fā)生液相過量結(jié)

3、塊燒流的現(xiàn)象。同時過量的F存在還會導(dǎo)致熟料礦物在冷卻時轉(zhuǎn)化為膠凝性低的氟硅酸鹽礦物3C3S·CaF2，降低熟料質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)室研究和工業(yè)試驗(yàn)研究均表明生料中污泥的適宜摻量為5％±0.5％；相應(yīng)熟料三率值宜控制為KH:0.91～0.93，SM:1.9～2.1，IM:1.7～1.9；燒成溫度可降至1400℃。將污泥配入量為5％和10％的熟料試樣按相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)分別進(jìn)行重金屬毒性浸出檢驗(yàn)，其Cr、Ni溶出值均遠(yuǎn)低于相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)的限量值，表明水泥熟料

4、對重金屬元素的固化效果良好。
　　 ⑵污泥作為部分替代原料配料，既可有效節(jié)省石灰石、鐵粉等主要水泥原料，又可發(fā)揮F、Cr、Ni等微量元素的礦化效果，降低熟料燒成溫度，節(jié)省燃料，減少廢氣排放。根據(jù)工業(yè)試生產(chǎn)效果估算，當(dāng)生料中污泥配比為5％±0.5％時，年產(chǎn)30萬噸熟料的水泥廠，正?？上募s2.5萬噸/年污泥，按現(xiàn)行價格每年節(jié)省原料和燃料的總費(fèi)用超過50萬元。
　　 ⑶研究成果表明，通過適當(dāng)?shù)呐浞絻?yōu)化和工藝控制參數(shù)的調(diào)整，可