利用铁尾矿烧制硅酸盐水泥熟料

摘 要 为了利用各类尾矿替代黏土或含铁物料烧制性能较好的硅酸盐水泥熟料，以某铁矿 为替代原料，进行了水泥生料配比、煅烧时间、煅烧温度的优化试验研究。试验研究得出：在尾矿细 磨至 －０．０８ｍｍ粒级与石灰粉、钢渣按照质量百分比为 １７％∶７０％∶１３％的配比，控制煅烧温度为 １４００℃、煅烧时间为 ２５ｍｉｎ，得到了性能较好的硅酸盐水泥熟料；在最佳的试验条件下煅烧得到 的硅酸盐水泥熟料样品基本化学性能符合《硅酸盐水泥熟料》（ＧＢ／Ｔ２１３７２—２００８）要求，该尾矿可 作为黏土替代原料加以开发利用。
关键词 尾矿 水泥熟料 钢渣 ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４６０８２．２０１８．０５．０３４
ＣａｌｃｉｎｉｎｇＰｏｒｔｌａｎｄＣｅｍｅｎｔＣｌｉｎｋｅｒｗｉｔｈＩｒｏｎＴａｉｌｉｎｇｓ ＸｕＱｉｎｇｒｏｎｇ１，２，３
（１．ＳｉｎｏｓｔｅｅｌＭａａｎｓｈａｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭｉｎｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＣｏ．，Ｌｔｄ．；２．ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆ ＳａｆｅｔｙａｎｄＨｅａｌｔｈｆｏｒＭｅｔａｌＭｉｎｅ；３．ＨｕａｗｅｉＮａｔｉｏｎａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｏｆ ＨｉｇｈＥｆｆｉｃｉｅｎｃｙＣｙｃｌｉｃＵｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆＭｅｔａｌＭｉｎｅｒａｌＲｅｓｏｕｒｃｅｓＣｏ．，Ｌｔｄ．）
Ｐ ０．０４
ＳｉＯ２ ７０．２０ Ｋ２Ｏ １．２８
Ａｌ２Ｏ３ ５．８５ Ｎａ２Ｏ ０．４１
Ｆｅ２Ｏ３ ９．９５ 烧失 １．３０
由表 １可知，该铁尾矿含 Ｆｅ２Ｏ３ 为 ９９５％（ＴＦｅ 品位约为 ６９６５％）、ＳｉＯ２ 含量为 ７０２０％、Ａｌ２Ｏ３ 含 量为 ５８５％，主要化学成分是 ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３和 Ｆｅ２Ｏ３， 化学成分与黏土很相似，可代替黏土来配制生料，而 且尾矿中含有较高的 Ｆｅ２Ｏ３，可提供铁质剂。同时 尾矿中也含有较为丰富的微量元素，且尾矿熔点较 低，可用来作为矿化剂。尾矿 ＳｉＯ２含量高、活性好， 且尾矿本身粒度细、易磨，可降低生产能耗及成本。
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ Ｔａｉｌｉｎｇｓ，Ｃｅｍｅｎｔｃｌｉｎｋｅｒ，Ｓｔｅｅｌｓｌａｇ
硅酸盐水泥熟料是一种 ＣａＯＳｉＯ２Ａｌ２Ｏ３Ｆｅ２Ｏ３ 矿物体系，主要由硅酸三钙（Ｃ３Ｓ）、硅酸二钙（Ｃ２Ｓ）、 铝酸三钙 （Ｃ３Ａ）和 铁 铝 酸 四 钙 （Ｃ４ＡＦ）４种 矿 物 组 成，４种矿物占熟料总量的 ９５％以上。常规的水泥 生料原料主要采用石灰石，约占原料的 ８０％以上， 其次是黏土矿物，约占 １８％及少量含铁物料，如硫 酸烧渣、含铁废料等。
表 ２ 铁尾矿粒度分析结果
磨矿时间 ／ｍｉｎ ０ ２０ ６０ ９０ １２０ １５０ １９０
表 ４ 石灰粉化学成分分析结果
％
元素 含量 元素 含量
ＣａＯ ５３．７１ Ｋ２Ｏ ０．０３５
ＭｇＯ １．５０ Ｎａ２Ｏ
徐庆荣（１９８６—），女，工 程 师，硕 士，２４３０００安 徽 省 马 鞍 山 市 经 济技术开发区西塘路 ６６６号。
近年来，基于节约土地和环保需要，人们积极开 展利用各类尾矿或冶炼废渣替代黏土或含铁物料参 与烧制水泥熟料的试验研究，取得了众多的研究成 果［１］，有些已成功的应用到水泥生产实践。该试验 采用铁尾矿进行水泥熟料的研制，并用备料、配料、 烧成、检测工艺进行试验，烧制的水泥熟料样品基本 化学性能符 合 《硅 酸 盐 水 泥 熟 料》（ＧＢ／Ｔ２１３７２— ２００８）标准要求。
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｃａｌｃｉｎｅｇｏｏｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｐｏｒｔｌａｎｄｃｅｍｅｎｔｃｌｉｎｋｅｒｕｓｉｎｇｃｌａｙｏｒｉｒｏｎｂｅａｒ ｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌｓｒｅｐｌａｃｅｄｂｙａｌｌｋｉｎｄｓｏｆｉｒｏｎｔａｉｌｉｎｇｓ，ｔａｋｉｎｇａｉｒｏｎｏｒｅａｓｔｈｅｒａｗｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｅｘ ｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｒａｔｉｏｏｆｒａｗｍｅａｌ，ｃａｌｃｉｎａｔｉｏｎｔｉｍｅａｎｄｃａｌｃｉｎａｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ． Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｍｉｌｌｅｄｔｏｔｈｅｆｉｎｅｎｅｓｓｏｆ－０．０８ｍｍ ｇｒａｉｎｓｉｚｅｇｒａｄｅｂｌｅｎｄｉｎｇｌｉｍｅ ｐｏｗｄｅｒａｎｄｓｔｅｅｌｓｌａｇｉｎａｃｃｏｒｄａｎｃｅｗｉｔｈｔｈｅｍａｓｓｐｅｒｃｅｎｔａｇｅｏｆ１７％∶７０％∶１３％，ａｔｔｈｅｃａｌｃｉｎｉｎｇｔｅｍ ｐｅｒａｔｕｒｅｏｆ１４００℃ ａｎｄｔｈｅｃａｌｃｉｎｉｎｇｔｉｍｅｏｆ２５ｍｉｎ，ｔｈｅｇｏｏｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｐｏｒｔｌａｎｄｃｅｍｅｎｔｃｌｉｎｋｅｒ ｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｕｎｄｅｒｔｈｅｂｅｓｔｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｔｈｅｂａｓｉｃｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｐｏｒｔｌａｎｄｃｅｍｅｎｔ ｃｌｉｎｋｅｒｃｏｎｆｏｒｍｅｄｔｏｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｏｆＰｏｒｔｌａｎｄｃｅｍｅｎｔｃｌｉｎｋｅｒ（ＧＢ／Ｔ２１３７２２００８）．Ｔｈｅｔａｉｌｉｎｇｓｃａｎ ｂｅｕｓｅｄａｓｒａｗｍａｔｅｒｉａｌｓｒｅｐｌａｃｉｎｇｃｌａｙｔｏｄｅｖｅｌｏｐａｎｄｕｔｉｌｉｚｅ．
ＳｅｒｉａｌＮｏ．５８９ Ｍａｙ．２０１８
现 代 矿 业
ＭＯＤＥＲＮＭＩＮＩＮＧ
总 第 ５８９期 ２０１８年 ５月第 ５期
利用铁尾矿烧制硅酸盐水泥熟料
徐庆荣１，２，３
（１．中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司；２．金属矿山安全与健康国家重点实验室； ３．华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司）
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总第 ５８９期
现代矿业
２０１８年 ５月第 ５期
１ 试验原料与试验流程
１．１ 试验原料
（１）铁尾矿。 铁 尾 矿 取 自 安 徽 某 矿，其 化 学 成
分分析结果见表 １，粒度分析结果见表 ２。
表 １ 原料化学成分分析结果
％
元素 含量 元素 含量
ＣａＯ ６．１２ ＳＯ３ ０．３２５
ＭｇＯ ４．பைடு நூலகம்２