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2020-07-15

城市建筑垃圾在新型干法水泥生产线中的应用

城市建筑垃圾在新型干法水泥生产线中的应用

&随着我国经济的发展和城市规模的扩大,旧城棚户区改造和新农村建设被提上议事日程,造成了大量的生活垃圾和建筑垃圾。这些废弃物的堆积不仅影响视觉效果,而且破坏生态平衡。如何更有效地处理城市建筑垃圾已成为一项紧迫的任务。通过广泛的市场调研,枣庄中联水泥有限企业对城市建筑垃圾进行了大量的化学成分分析。通过数据分析发现,建筑垃圾中含有钙、硅、铝、铁等成分,而碱、氯离子等有害成分含量相对较低。这些化学成分只是硅酸盐水泥熟料生产中不可缺少的组成部分。企业大胆提出将城市建筑垃圾应用于新型干法水泥生产的原料配比,并取得了良好的效果。

&企业对周边棚户区改造产生的建筑垃圾进行了大量的化学成分分析。通过配料计算,将熟料三率目标值设为KH=0.90±;0.02,n=2.8±;0.1,P=1.5±;0.1,确定了建筑垃圾在原材料配料中的适宜混合范围。熟料三率值的目标值可以通过几次小磨试验的生料配制论证来实现。建筑垃圾添加的具体工艺比例如下:

&将掺有建筑垃圾的原料用于5000t/D新型干法分解窑的生产,在1400℃~1450℃煅烧。经过干燥脱水、碳酸盐分解、固相反应、高温烧结和冷却等复杂的物理化学反应,最终形成硅酸盐水泥熟料,熟料出窑储存。

&在煅烧过程中与建筑垃圾混合的材料,由于建筑垃圾的水分含量较低,材料在干燥和脱水阶段吸取的热量较少。另外,建筑垃圾中的部分混凝土水泥块和白石灰在高温下分解,碳酸盐以氧化钙的形式存在。这部分钙质物料不需要经过吸热分解阶段,这就减少了大量的吸热热,熟料煅烧的热耗大部分是原料碳酸盐的分解,约占总吸热量的45%。生料掺入13%的建筑垃圾,可以减少二氧化碳的排放,起到节能减排的作用。建筑垃圾中的水泥混凝土砌块是一种熟料晶种。原料引入后,在熟料煅烧过程中起到诱导结晶作用,可显著改善生料易烧性,降低液相形成温度和粘度,加速硅酸盐熟料矿物的形成。

&利用XRD、SEM和岩相结构分析了掺加建筑垃圾前后水泥熟料的水化样品。结果表明,在1400℃~1450℃高温煅烧温度下,掺加建筑垃圾生产的水泥熟料矿物组成与常规生料相同,熟料中主要矿物形态清晰,晶体发育完善;试样3D和28d水化产物微观结构与对照试样基本相同,熟料中f-CaO含量小于1.5%。水泥熟料需水量、凝结时间正常,稳定性好。产品质量经水泥质量检验部门检测,各项指标均符合GB/t21372-2008《硅酸盐水泥熟料》的要求,产品质量优良。

&利用建筑垃圾生产水泥熟料,减少了石灰石的使用和石灰石资源的开发。同时,节约了煤粉消耗,减少了二氧化碳的排放。从长远利益出发,这一措施不仅节约了生产成本,而且达到了节能减排的目的。

&利用城市建筑垃圾煅烧水泥熟料,彻底解决了建筑垃圾填埋、占地面积大、环境污染等问题,节能效果好,社会效益显著。发展循环经济,打造绿色环保产业是水泥工业的重大突破。

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