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、水泥的各項物理力學性能等進行了全面分析探索，并且

2、對污泥配料引入的重金屬Cr、Ni和F元素的影響機理和固化效果進行了探討。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組成與硅酸鹽水泥原料的主要成分一致，同時污泥顆粒細小均齊，具有良好的粉磨加工性和化學反應(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。實驗室研究和工業(yè)試驗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)國家標準分別進行重金屬毒性浸出檢驗，其Cr、Ni溶出值均遠低于相應(yīng)國家標準的限量值，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用超過50萬元。
　　 ⑶研究成果表明，通過適當?shù)呐浞絻?yōu)化和工藝控制參數(shù)的調(diào)整，可