我公司自从投产以来,一直致力于以技术创新来提高企业的市场竞争力,特别是在工业废物的应用方面,取得了较好的效果。2014年,我公司又把河南佰利联公司产生的工业白色钛石膏在普通硅酸盐水泥中的应用作为一个课题进行攻关。
1 小磨试验
1.1 原材料成分分析
1)熟料。选用我公司生产的熟料,化学成分及强度见表1。
2)粉煤灰和炉渣:来源于内部自备电厂。
3)石灰石:来源于内部石料厂。
混合材化学成分见表2。
4)工业钛石膏:从河南佰利联化学股份有限公司水处理车间取样,其SO3含量42.95%,结晶水19.9%,Cl-含量0.028%,外水10.8%。
1.2 小磨试验结果
根据GB/T21371—2008《用于水泥中的工业副产石膏》的要求,应从水泥的凝结时间、标准稠度用水量、安定性、流动度、强度、钢筋锈蚀以及与减水剂相容性七个方面,来研究工业钛石膏对生产硅酸盐水泥性能的影响。小磨试验结果见表3。
由表3可见,小磨试验中使用工业钛石膏和天然石膏对硅酸盐水泥性能影响不大,完全满足生产硅酸盐水泥各项性能指标要求。而且其放射性和钢筋锈蚀通过检验也符合要求,可以应用于生产。
2 大磨试验
按照100%脱硫石膏、工业钛石膏和脱硫石膏1∶2以及100%工业钛石膏配比生产P·O42.5水泥,其性能平均值见表5。
由表5可见,工业钛石膏∶脱硫石膏按1∶2搭配生产P·O42.5水泥性能满足质量要求。当完全用工业钛石膏生产P·O42.5水泥时,3d抗压强度降低了2.1MPa,28d抗压强度降低了2.7MPa。因此,100%工业钛石膏生产P·O42.5水泥对水泥强度有较大影响。
通过大磨试验数据分析,工业钛石膏按一定比例掺入,取代部分脱硫石膏在技术上可行,并且严格控制比例,对P·O42.5水泥性能基本没有影响。但是这种工业钛石膏不适用于完全代替脱硫石膏生产普通硅酸盐水泥。
3 应用效果及经济效益分析
我公司从3月份开始使用工业钛石膏替代部分脱硫石膏生产水泥,通过严格控制工业钛石膏的掺入比例(<3%),目前生产稳定,水泥性能也未见明显变化,与减水剂相容性较好,市场反应良好。
使用工业钛石膏生产水泥经济效益和社会效益明显。焦作地区工业钛石膏价格为36.5元/t,而脱硫石膏价格较高,万方电厂价格43.5元/t,沁北电厂64.1元/t,因此使用工业钛石膏每吨至少便宜7元。按照石膏比例8%计,工业钛石膏∶脱硫石膏=1∶2掺入,每年生产水泥300万t,使用工业钛石膏可以降低成本近60万元。另外减少了钛石膏储存所占用的大量场地以及相应的维护资金,经济效益和社会效益十分可观。
作者单位:
刘小千,孙俊杰,刘世鹏,杨明辉
千业水泥有限责任公司