原料及预均化处理
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第二章 原料及预处理技术 §2-1 石灰质原料
§2-2 粘土质原料
§2-3 校正原料
§2-4 低品位原料和工业废渣的利用
§2-5 原料的开采与运输
§2-6 原料的破碎与烘干 §2-7 原料的预均化
生产硅酸盐水泥所用原料
原料名称 石灰质原料 粘土质原料 校正 硅质校正原料 原料 铝质校正原料 外 矿化剂 加 晶种 剂 助磨剂 主要提供的成分 CaO SiO2、Al2O3少量Fe2O3 配比（%） ~80 10~15
（如MgCl2,NaCl）等有害物质。
§2-1
石灰质原料
二、石灰质原料的选择
石灰质原料的质量要求 石灰质原料的选择
（一）质量要求：
石灰质原料使用最广泛的是石灰石，其主要 成分是CaCO3，纯石灰石的CaO最高含量为
56%，其品位由CaO含量确定。有害成分为
MgO、R2O（Na2O、K2O）和游离SiO2。
粘 土
粘土是多种微细的呈疏松或胶状密实的含水铝硅酸盐矿 物的混合体，它是由富含长石等铝硅酸盐矿物的岩石经 漫长地质年代风化而成。包括华北、西北地区的红土， 东北地区的黑土与棕壤，南方地区的红壤与黄壤等。 主导矿物：粘土类同时含有几种粘土矿物时，其含量最 多的矿物。 类型：高岭石类: 2SiO2· Al2O3· 2H2O如：红壤、黄壤 蒙脱石类:4SiO2· Al2O3· nH2O 水云母类: 如黄土 共同化学式：mSiO2· Al2O3· nH2O
石灰质原料的一般要求如下：
石灰质原料的一般要求如下
名称品位
CaO ＞48 45~48 35~45
MgO ＜2.5 ＜3.0 ＜3.0
R2O ＜1.0 ＜1.0 ＜1.2
SO3 ＜1.0 ＜1.0 ＜1.0
燧石或石英 （f-SiO2）
石 灰 石源自文库
一级品 二级品 泥灰岩
＜4.0 ＜4.0 ＜4.0
（二）石灰质原料的选择
白 垩
定义：是海生生物外壳与贝壳堆积而成的，富含 生物遗骸，主要由隐晶或无定形细粒疏松的碳酸 钙所组成的石灰岩。 主要成分：碳酸钙，含量80%~90%，甚至高于 90%。 性能：易于粉磨和煅烧，是立窑水泥厂的优质石 灰质原料。
贝壳、珊瑚类
贝壳、蛎壳、珊瑚石，含碳酸钙90%左右， 表面附有泥砂和盐类
黄 土
黄土是没有层理的粘土与微粒矿物的天然混合 物。成因以风积为主，也有成因于冲积、坡积、 洪积和淤积的。颜色以黄褐色为主。
页 岩
页岩是粘土经长期胶结而成的粘土岩。一般形成与 海相或陆相沉积，或海相与陆相交互沉积。
化学成分类似于粘土，可作为粘土使用，但其硅率 较低，通常配料时需掺加硅质校正原料。 页岩颜色不定，一般灰黄、灰绿、黑色及紫色等，
结构致密坚实，层理发育，通常呈页状或薄片状。
粉砂岩
粉砂岩是由直径为0.01~0.1mm的粉砂经长期胶结 变硬后碎屑沉积岩。 主要矿物是石英、长石、粘土等 胶结物质有粘土质、硅质、铁质及碳酸盐质。 颜色呈淡黄、淡红、淡棕色、紫红色等，质地一般 疏松，但也有较坚硬的。 粉页岩的硅率较高，一般大于3.0，可作为硅铝质 原料。
铁质校正原料
Fe2O3
SiO2 Al2O3 如：CaF2 熟料
§2-1
石灰质原料
主要成分：CaCO3
天然（常用） 人工(工业废渣)
§2-1
石灰质原料
一、种类及性质
种类：
石灰石 （最常用） 大理石 泥灰岩、白垩土 贝壳、珊瑚类
石灰石
•定义：是由碳酸钙组成的化学与生物化学沉积岩。 •主要矿物：为方解石（CaCO3）微粒组成，并常含有白云石 （CaCO3· MgCO3）、石英（结晶SiO2）、燧石（又称玻璃质 石英、火石，主要成分为SiO2，属结晶SiO2）粘土质及铁质等 杂质。 •分类：白云质石灰岩、硅质石灰岩、粘土质石灰岩 •CaO含量：纯石灰石含CaO 56%，CO2烧失量为44%，白色， 随杂质含量增加CaO含量减少。 •含水量：一般不大于1.0%，具体值随气候而异。含粘土杂质 越多，水分越高。
1、搭配使用；48% 2、限制MgO含量；（白云石是MgO的主要来源，含 有白云石的石灰石在新敲开的断面上可以看到粉粒状 的闪光） 3、限制燧石含量；（燧石含量高的石灰岩，表面常有 褐色的凸出或呈结核状的夹杂物。） 4、新型干法水泥生产，还应限制K2O、Na2O、SO3、 Cl-等微量组分。 白云石、石灰石的判定方法： 用10%盐酸滴在白云石上有少量的气泡产生，滴在石 灰石上则剧烈地产生气泡。
泥灰岩
定义：是碳酸钙和粘土物质同时沉积所形成的均匀 混合的沉积岩，属石灰岩向粘土过渡的中间类型岩 石。是一种极好的水泥原料。(混合均匀，易于煅烧) 分类：高钙泥灰岩：CaO≥45%
低钙泥灰岩：CaO＜45%
有些地方产的泥灰岩成分接近制造水泥的原料(CaO 43.5%~45%)，可直接烧制水泥，称天然水泥岩。 主要矿物：方解石
河泥、湖泥类
江、河、湖、泊由于流水速度分布不同，使挟带的 泥沙规律地分级沉降的产物。 其成分决定于河岸崩塌物和流域内地表流失土的成 分。 建造在靠江、湖的湿法水泥厂，可利用挖泥船在固 定区域内进行采掘，做粘土质原料使用。
千枚岩
由页岩、粉砂岩或中酸性凝灰岩经低级区域变质作 用形成的变质岩称千枚岩。 岩石中的细小片状矿物定向排列，断面上可见许多 大致平行，极薄的片理，片理面呈丝绢光泽。 岩石常呈浅红、深红、灰及黑等色。
粘土原料
概念：粘土质原料系指含水铝硅酸盐矿 物原料的总称。 主要化学成分是SiO2、Al2O3、Fe2O3
一、粘土质原料的种类与特性
种类：
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： 河泥、湖泥：靠近江河湖海的地区 使用最多的是粘土和黄土。近年来多用页岩、粉 砂岩等
（二）石灰质原料的选择
三、常见的石灰质原料的化学成分 CaO, SiO2,Al2O3, Fe2O3 , MgO、R2O（Na2O、 K2O） 四、石灰质原料性能测试方法 化学分析法 氧化物含量 差热分析法 分解温度 X射线衍射 矿物组成 透射电子显微镜 微观结构
§2-2
§2-2 粘土质原料
§2-3 校正原料
§2-4 低品位原料和工业废渣的利用
§2-5 原料的开采与运输
§2-6 原料的破碎与烘干 §2-7 原料的预均化
生产硅酸盐水泥所用原料
原料名称 石灰质原料 粘土质原料 校正 硅质校正原料 原料 铝质校正原料 外 矿化剂 加 晶种 剂 助磨剂 主要提供的成分 CaO SiO2、Al2O3少量Fe2O3 配比（%） ~80 10~15
（如MgCl2,NaCl）等有害物质。
§2-1
石灰质原料
二、石灰质原料的选择
石灰质原料的质量要求 石灰质原料的选择
（一）质量要求：
石灰质原料使用最广泛的是石灰石，其主要 成分是CaCO3，纯石灰石的CaO最高含量为
56%，其品位由CaO含量确定。有害成分为
MgO、R2O（Na2O、K2O）和游离SiO2。
粘 土
粘土是多种微细的呈疏松或胶状密实的含水铝硅酸盐矿 物的混合体，它是由富含长石等铝硅酸盐矿物的岩石经 漫长地质年代风化而成。包括华北、西北地区的红土， 东北地区的黑土与棕壤，南方地区的红壤与黄壤等。 主导矿物：粘土类同时含有几种粘土矿物时，其含量最 多的矿物。 类型：高岭石类: 2SiO2· Al2O3· 2H2O如：红壤、黄壤 蒙脱石类:4SiO2· Al2O3· nH2O 水云母类: 如黄土 共同化学式：mSiO2· Al2O3· nH2O
石灰质原料的一般要求如下：
石灰质原料的一般要求如下
名称品位
CaO ＞48 45~48 35~45
MgO ＜2.5 ＜3.0 ＜3.0
R2O ＜1.0 ＜1.0 ＜1.2
SO3 ＜1.0 ＜1.0 ＜1.0
燧石或石英 （f-SiO2）
石 灰 石源自文库
一级品 二级品 泥灰岩
＜4.0 ＜4.0 ＜4.0
（二）石灰质原料的选择
白 垩
定义：是海生生物外壳与贝壳堆积而成的，富含 生物遗骸，主要由隐晶或无定形细粒疏松的碳酸 钙所组成的石灰岩。 主要成分：碳酸钙，含量80%~90%，甚至高于 90%。 性能：易于粉磨和煅烧，是立窑水泥厂的优质石 灰质原料。
贝壳、珊瑚类
贝壳、蛎壳、珊瑚石，含碳酸钙90%左右， 表面附有泥砂和盐类
黄 土
黄土是没有层理的粘土与微粒矿物的天然混合 物。成因以风积为主，也有成因于冲积、坡积、 洪积和淤积的。颜色以黄褐色为主。
页 岩
页岩是粘土经长期胶结而成的粘土岩。一般形成与 海相或陆相沉积，或海相与陆相交互沉积。
化学成分类似于粘土，可作为粘土使用，但其硅率 较低，通常配料时需掺加硅质校正原料。 页岩颜色不定，一般灰黄、灰绿、黑色及紫色等，
结构致密坚实，层理发育，通常呈页状或薄片状。
粉砂岩
粉砂岩是由直径为0.01~0.1mm的粉砂经长期胶结 变硬后碎屑沉积岩。 主要矿物是石英、长石、粘土等 胶结物质有粘土质、硅质、铁质及碳酸盐质。 颜色呈淡黄、淡红、淡棕色、紫红色等，质地一般 疏松，但也有较坚硬的。 粉页岩的硅率较高，一般大于3.0，可作为硅铝质 原料。
铁质校正原料
Fe2O3
SiO2 Al2O3 如：CaF2 熟料
§2-1
石灰质原料
主要成分：CaCO3
天然（常用） 人工(工业废渣)
§2-1
石灰质原料
一、种类及性质
种类：
石灰石 （最常用） 大理石 泥灰岩、白垩土 贝壳、珊瑚类
石灰石
•定义：是由碳酸钙组成的化学与生物化学沉积岩。 •主要矿物：为方解石（CaCO3）微粒组成，并常含有白云石 （CaCO3· MgCO3）、石英（结晶SiO2）、燧石（又称玻璃质 石英、火石，主要成分为SiO2，属结晶SiO2）粘土质及铁质等 杂质。 •分类：白云质石灰岩、硅质石灰岩、粘土质石灰岩 •CaO含量：纯石灰石含CaO 56%，CO2烧失量为44%，白色， 随杂质含量增加CaO含量减少。 •含水量：一般不大于1.0%，具体值随气候而异。含粘土杂质 越多，水分越高。
1、搭配使用；48% 2、限制MgO含量；（白云石是MgO的主要来源，含 有白云石的石灰石在新敲开的断面上可以看到粉粒状 的闪光） 3、限制燧石含量；（燧石含量高的石灰岩，表面常有 褐色的凸出或呈结核状的夹杂物。） 4、新型干法水泥生产，还应限制K2O、Na2O、SO3、 Cl-等微量组分。 白云石、石灰石的判定方法： 用10%盐酸滴在白云石上有少量的气泡产生，滴在石 灰石上则剧烈地产生气泡。
泥灰岩
定义：是碳酸钙和粘土物质同时沉积所形成的均匀 混合的沉积岩，属石灰岩向粘土过渡的中间类型岩 石。是一种极好的水泥原料。(混合均匀，易于煅烧) 分类：高钙泥灰岩：CaO≥45%
低钙泥灰岩：CaO＜45%
有些地方产的泥灰岩成分接近制造水泥的原料(CaO 43.5%~45%)，可直接烧制水泥，称天然水泥岩。 主要矿物：方解石
河泥、湖泥类
江、河、湖、泊由于流水速度分布不同，使挟带的 泥沙规律地分级沉降的产物。 其成分决定于河岸崩塌物和流域内地表流失土的成 分。 建造在靠江、湖的湿法水泥厂，可利用挖泥船在固 定区域内进行采掘，做粘土质原料使用。
千枚岩
由页岩、粉砂岩或中酸性凝灰岩经低级区域变质作 用形成的变质岩称千枚岩。 岩石中的细小片状矿物定向排列，断面上可见许多 大致平行，极薄的片理，片理面呈丝绢光泽。 岩石常呈浅红、深红、灰及黑等色。
粘土原料
概念：粘土质原料系指含水铝硅酸盐矿 物原料的总称。 主要化学成分是SiO2、Al2O3、Fe2O3
一、粘土质原料的种类与特性
种类：
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： 河泥、湖泥：靠近江河湖海的地区 使用最多的是粘土和黄土。近年来多用页岩、粉 砂岩等
（二）石灰质原料的选择
三、常见的石灰质原料的化学成分 CaO, SiO2,Al2O3, Fe2O3 , MgO、R2O（Na2O、 K2O） 四、石灰质原料性能测试方法 化学分析法 氧化物含量 差热分析法 分解温度 X射线衍射 矿物组成 透射电子显微镜 微观结构
§2-2