APP下载

石煤渣替代水泥混合材的试验研究

2020-12-18洛阳建材建筑设计研究院有限公司河南洛阳471000

水泥工程 2020年4期
关键词:煤渣废渣熟料

陈 辉(洛阳建材建筑设计研究院有限公司,河南 洛阳 471000)

0 引言

石煤是形成于早元古代和早古生代的一种沉积的可燃有机岩,呈黑色或黑灰色,大多具有高灰、高硫、低发热量和硬度大的特点,是一种高变质的腐泥煤或藻煤,是我国分布较广的一种低热值能源。石煤燃烧后产生大量的废渣,不仅污染水质和空气,构成对环境的严重危害,而且还侵占大量耕地。我国在石煤渣治理和综合利用方面始终走在世界前列,取得了许多令人瞩目的科研成果,如石煤渣生产水泥[1]、从石煤渣中提取V2O5[2]、利用石煤渣作橡胶填料等等。为了更好的实现可持续发展,提高石煤渣的经济效益和社会效益。我们以石煤渣为原料来代替水泥混合材作为重要课题,进行初步实验,这也为石煤渣的综合利用开辟了新的路径。

1 石煤渣的性质

本文实验选用石煤燃烧后的煤渣作为原料,体积质量为4.5 g/cm3,粒径8 mm左右,松散容重:0.9~1.5t/m3;烧失量在3.5%以下;二氧化硅含量高,一般在70%左右;三氧化二铝偏低,平均10%左右;三氧化硫<2%;其化学成分见表1。

表1 石煤渣的化学成分 %

2 石煤渣性能试验

该石煤渣的水泥混合材活性试验按照国家标准(GB/T 2847—2005)规定的方法,试验结果见表2,3。

从试验结果可以看出,石煤渣具有一定的化学活性,符合作为水泥混合材的标准要求[3]。

表2 石煤渣的活性试验

表3 火山灰性试验

3 石煤渣的不同掺量试验

试验用的熟料为普通硅酸盐水泥熟料,其化学成分及矿物组成见表4,5。

表4 熟料的化学成分 %

表5 熟料的矿物组成及率值

原料的制备是统一试验小磨,将原材料分别磨细(80μm方孔筛,筛余<10%)按配合比例不同掺量称重混合,搅拌均匀,作强度试验,结果见表6。

从表6可以看出,虽然石煤渣掺量不同,其安定性合格,凝结时间符合国家标准,对强度的影响是随石煤渣掺量的增加而下降,根据表6的试验情况,石煤渣掺量在20%以下,即可生产425以上的水泥,按照国家标准规定,我们用掺量20%的石煤渣水泥作28d抗压强度比试验,结果见表7。

表6 石煤渣不同掺量物理性能试验结果

表7 28d抗压强度比试验

4 结论

(1)根据初步试验得知用石煤渣作水泥混合材,其指标完全符合国家标准规定。

(2)使用石煤渣作水泥混合材,是废渣替代原料不足的重要体现,用同样的熟料生产普通硅酸盐水泥,综合成本可降低10~20元/t,具有显著的经济、社会效益,为石煤渣的综合利用开辟了新的路径。

猜你喜欢

煤渣废渣熟料
通过优化配料方案来提高熟料质量及降低配料成本
水泥熟料优选原燃材料及改善配料方案的实践探讨
建筑砂石骨料应用现状与矿砂废渣利用分析
高钙高铁煤渣处置含砷污酸的除砷行为及机理
率值对含磷硅酸盐水泥熟料矿物组成和微观结构的影响
大宗固体废渣制备地质聚合物及其性能和应用研究进展
从五种天然色素提取废渣中分离果胶的初步研究
水泥熟料线烧成系统节能降耗技术的研究与应用
模拟酸雨对铅锌冶炼废渣重金属释放及生物毒性的影响
一种利用煤渣制备陶瓷片的方法