水泥产业原料工艺培训

主要 原料
石灰质原料 黏土质原料
校正 原料
铁质校正原料 硅质校正原料 铝质校正原料
外
矿化剂
加
晶种
剂
助磨剂
燃料
固体燃料 液体燃料
缓凝材料
混合材料
名称 石灰石、白垩、贝壳等 黏土、黄土、页岩、粉煤灰等 硫铁矿渣、铁矿石、铜矿渣等 河砂、砂岩、粉砂岩等 炉渣、煤矸石、铝矾土等 萤石、萤石-石膏、金属尾矿等
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白垩的组成与性质
白垩由海生生物外壳与贝壳堆积而成，主 要是由隐晶或无定形细颗粒疏松的碳酸钙所组 成的石灰岩。
色白、发亮的为最纯，CaCO3可达90%以上。 白垩易磨性和易烧性均较好。
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二、钙质原料的作用与品种要求
钙质原料化学组成： CaO、CO2；少量的SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO等杂质。主要
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2 水泥生产主要原料
2.1 钙质原料
一、钙质原料的种类及性质
钙质原料是制造硅酸盐水泥和石灰的 主要原料，也引入CaO成分的主要物质， 无机非金属材料工业常使用的主要钙质原 料有： ☻方解石 ☻石灰石 ☻泥灰岩 ☻白 垩 ☻硅灰石 ☻钙质工业废渣
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方解石的组成与性质
主要成分： CaCO3 理论组成：CaO 56%，CO2 44% 杂质：有Mg、Fe、Mn（8%以下）等碳酸盐。
L/O/G/O
水泥产业原料工艺培训
--浙江红狮水泥化验室
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Contents
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原料概述
2 水泥生产主要原料
3 原料处理及要求
4
原料处理设备
2
1 原料概述
1.1 原料的定义
辞海中定义为人们把自然界经过开采而获 得的劳动对象称为原料。自然界自然存在 而未经人类任何劳动输入的不能称为原料。 即经过人类劳动而取得的劳动对象称为原
粘土：东北的灰色、灰黄色粘土： 南方的红壤、黄壤
黄土：主要分布在西北、华北 页岩、粉砂岩：缺少粘土的山部地区 河泥、湖泥：靠近江河湖海的地区 各种粘土情况千差万别，但在一定程度上他们或多或少都有可塑性。 这种性质是指把粘土细粉加水均匀后，可以塑造成各种形状，干燥后维持 形状不变，并且有一定强度。
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一般为乳白色或无色。杂质污染时可呈灰白、淡黄、
红褐色等。玻璃光泽，性脆，硬度为3，比重2.6。
分解温度900℃以上。
方解石晶体的大小对生料易烧性的影响：
CaCO3晶体愈小，分解出的CaO颗粒也愈小，分 散度愈大，在相等量熔体条件下，CaO颗粒与熔体的接触面愈大，故CaO
溶解及参与烧成反应的数量愈多，因此其易烧性越好。CaCO3晶体愈大，
分解温度愈高。
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石灰石的组成与性质
化学成分：主要为CaO、CO2 主要矿物：方解石，含白云石、硅质、含铁矿 物和粘土质杂质，是一种具有微晶或潜晶结构 的致密岩石。
石灰石一般呈块状，无解理，常包含生物 遗骸，结构致密，性脆，普氏硬度8~10。有白 色条痕。密度2.6~2.8 g/cm3;耐压强度随结构 和孔隙率而异，在30~170MPa之间，一般为 80~140MPa。
2~5
1.5~4
0.2~0.94 0.22~1.68
22~26
注意杂质的影响 ❖ 糖滤泥 碳酸法制糖的废渣。主要成分氧化钙， ❖ 碱渣 氨碱法制碱的废渣。主要成分为碳酸钙、氢氧化镁、氧化钙。 ❖ 白泥 造纸厂的废渣。 主要成分为碳酸钙。
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2.2 粘土类原料
一、粘土类原料的种类及性质 粘土是多种微细的矿物的混合体。它主要是铝硅酸盐岩石经长期风化而成。
按成因分：原生粘土：质地较纯，颗粒稍粗，可塑性较差，耐火度高。 次生粘土：颗粒细，杂质多，可塑性较好，耐火度差
按可塑性分：高塑性粘土 ：分散度大，多呈疏松或板状，如膨润土、木节土。 低塑性粘土：分散度小，呈致密块状或石状，如叶腊石、瓷石等。
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三、 钙质工业废渣
以下工业废渣均含有相当数量的CaO，可作为天然钙质原料的替代物。
❖ 电石渣 化工厂乙炔车间的废渣，含水85~95%，10~15μm的颗粒占80%
以上，流动性差。主要成分氢氧化钙。
CaO ，% SiO2 ，% Al2O3 ，% Fe2O3 ，% MgO ，%
烧失量，%
65~71
作用是提供制成无机非金属材料所需的CaO。 水泥生产中的作用
在硅酸盐水泥生产中，钙质原料是烧制硅酸盐水泥熟料主要 原料之一。主要是提供生产熟料矿物所需的CaO。生产1t硅酸盐水泥 熟料通常需要1.2~1.3 t干石灰质原料。用于烧制硅酸盐水泥的钙质原 料一般为石灰石和泥灰岩。其中方解石的结晶粒度及石英或燧石的含 量对水泥生料的易烧性影响很大。MgO对水泥的安定性影响很大， 含量一般低于3%。
熟料 亚硫酸盐纸浆废液、醋酸钠等
烟煤、无烟煤 重油 石膏等
粒化高炉矿渣、石灰石等
备注 1t熟料 --1.6t干原料 生产熟料
生产熟料 生产熟料
粉磨用
我国常用煤
水泥组分 水泥组分
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1.4 原料的选用原则
原料的选用取决于所需水泥制品的组成、性能（基本性能、 工艺性能以及使用性能）和成本。
❖ 组成合格而稳定 ❖ 易加工处理 ❖ 工艺性能合适 ❖ 价廉而供应稳定 ❖ 不易扬尘而无害 ❖ 高、低品位搭配使用
❖ 工业废渣 电石渣、白泥、碱渣、赤泥、煤矸石、粉煤灰等
原料分类（按作用分）
❖ 在水泥生产中，除了四种主要的原料外，还需要各种不同辅助原料共同 生产，确保质量。水泥的质量取决于生料率值的控制和成分的均齐，制 备优质的水泥需正确合理地选择和控制原料种类及质量。
❖ 水泥产业主要的原料分类如下表所示。
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类别
料，经过二次加工的原料称为材料。
1.2 原料的重要性
原料是生产的基础，为产品结构、组成 及性能提供合适的化学成分和加工处理 过程所需的各种工艺性能。优质原料是
制造高质量产品的首要保障。
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1.3 水泥产业原料分类（按来源分）
❖ 天然原料 如：石英、粘土、长石、方解石、铝矾土、菱镁矿、白云石 等
❖ 化学合成原料（化工原料） 利用天然矿物以及化学合成物进行提纯或 者合成的各种化合物，如氧化物、无机盐、金属硫化物、氮族化合物、 碳化物等
分解温度一般为800℃。
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泥灰岩的组成与性质
泥灰岩是由碳酸钙和粘土物质同时沉积所形成 的均匀混合的沉积岩，是一种由石灰岩向粘土 过渡的岩石；
泥灰岩中CaO大于45%； 颜色从黄色到灰黑色； 硬度低于石灰岩，耐压强度通常小于 100MPa。
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石灰石与泥灰岩的品质要求
生产质量要求： 用作生产硅酸盐水泥原料的石灰岩和泥灰岩，其质量要求如下表。