谢礼兰,邓 敏

(1. 南京工业大学 材料科学与工程学院,江苏 南京 211800;2. 贵州师范大学 材料与建筑工程学院,贵州 贵阳 550018)

以含磷的石灰石、黏土、油页岩和固体废弃物等为原料或者以城市垃圾、动物骨肉等为替代燃料,会在水泥熟料中引入磷,对水泥熟料性能产生一定的影响[1-6]。磷对熟料形成有双重的影响[4,7],含量较低时磷具有矿化作用,有助于熟料的煅烧和矿相的形成[8-11],但含量增至一定量后,磷对硅酸三钙(C3S)形成具有阻碍作用,随着磷含量的进一步增加,其副作用越来越明显,进而导致水泥凝结硬化缓慢、强度低[12-14]。

Halicz等[15]采用以色列Har-Tuv地区的含磷油页岩制备水泥熟料,认为P2O5的性能类似于酸性氧化物(R2O3),计算硅率(SM)时把P2O5当作酸性氧化物计入,可使含磷熟料的品质得到改善。吴秀俊[16]利用磷渣代替部分石灰石制备水泥熟料时,提出计算石灰饱和系数(KH)时应扣除P2O5形成氟磷灰石时消耗掉的CaO含量。魏昆吾[17]利用磷石膏制备水泥熟料,提出计算KH时除了要扣除P2O5消耗掉的CaO含量,还要扣除CaSO4、CaS和游离CaO(f-CaO)占去的有效钙含量。Nurse[18]认为生料中的P2O5会使得CaO与SiO2摩尔比降低,为避免P2O5带来的不利影响,应尽可能地提高KH;Nurse[18]还发现当熟料中P2O5含量相同时,铝率(IM)较小的熟料中C3S含量相对较少,因此还应提高含磷熟料的IM。本文以含磷石灰石为原料制备硅酸盐水泥熟料,探讨率值(KH、SM和IM)对含磷硅酸盐水泥熟料的矿物组成、微观结构及强度的影响,以期对含磷熟料的制备提供技术支持,同时对含磷石灰石在水泥生产中的应用提供有益的思路。……