砂巖代替鐵礦石與赤泥搭配做鐵質(zhì)矯正原料的研究

聶蒼印 焦信軍（鹿泉金隅鼎鑫水泥有限公司三分公司，河北 鹿泉050200）

我公司2009 年5 月投產(chǎn)以來，生料使用石灰石、砂巖、粉煤灰和鐵礦石四種原料進(jìn)行配料，鐵質(zhì)原料使用的是鐵礦石，由于價錢高造成成本升高。赤泥是山東某鋁廠產(chǎn)生一種工業(yè)廢渣，鐵含量適合做為鐵質(zhì)原料，并且其價錢低廉，2010年4 月為了減少環(huán)境污染，響應(yīng)國家節(jié)能減排、廢物利用的方針政策，充分利用工業(yè)廢渣使其變廢為寶，在水泥生產(chǎn)配料使用，替代鐵礦石進(jìn)行配料。由于赤泥水分大（水分20%左右）并且為細(xì)粉末，上料時堵下料管，進(jìn)入配料倉后易造成抽心斷料，影響配料，所以使用鐵礦石和赤泥搭配做為鐵質(zhì)原料。由于鐵礦石單價高，所以使用砂巖替代鐵礦石與赤泥搭配做鐵質(zhì)矯正原料，來減低成本。

1 砂巖、鐵礦石、赤泥物理性能及化學(xué)分析

1.1 赤泥、砂巖、鐵礦石的物理性能

赤泥為紅色散顆粒，水分＜13 時為沙狀，較均勻，易磨性比鐵礦石好。砂巖是沙質(zhì)的硅質(zhì)原料，品味較鐵礦石穩(wěn)定，顆粒間隙大，較為松散。相比鐵礦石粘結(jié)性小，搭配使用時，理論上調(diào)配庫底下料比鐵礦石要好。

1.2 赤泥、砂巖、鐵礦石的化學(xué)成分

經(jīng)取樣分析，赤泥沙主要成分見表1：

分析試驗見表3、表4、表5、表6。

2 分析試驗

2)鐵質(zhì)原料有害成分變化

用赤泥和砂巖搭配配料與用鐵礦石和赤泥搭配相比，有害成分R2O 較用用鐵礦石搭配理論上降低0.22%左右。

3)立磨粉磨工藝

鐵礦石與砂巖相比，進(jìn)廠粒度都在30mm 左右，入生料立磨對粉磨的料層厚不會產(chǎn)生影響，立磨粉磨工藝不用做大的調(diào)整。

3 試驗分析

表1 原料的化學(xué)成分

經(jīng)過一系列對比試驗表明，以砂巖替代鐵礦石與赤泥搭配作鐵質(zhì)原料配制水泥生料具有以下幾方面的變化：

表2 不同時間進(jìn)廠鐵礦石中的Fe2O3、SiO2 含量

1)鐵質(zhì)原料主成分的變化

鐵礦石的的化學(xué)成分，4 月進(jìn)廠鐵礦石中Fe2O3含 量 在22%-34%，SiO2含 量 在47%-70%。從實驗數(shù)據(jù)看（見表3），砂巖：赤泥（1：2）后，F(xiàn)e2O3含量在27%左右，SiO2含量在54%左右，砂巖：赤泥（1：3）后，F(xiàn)e2O3含量在30%左右，SiO2含量在47%左右（見表四），砂巖：赤泥（1：4）后，F(xiàn)e2O3含量在31%左右，SiO2含量在44%左右（見表5），化學(xué)成分與和現(xiàn)用的赤泥和鐵礦石配比數(shù)據(jù)比較接近，在配料過程中不會出現(xiàn)大的變化，理論上可以滿足實際生產(chǎn)。

4 成本分析

從表3 中可以看出，使用砂巖代替鐵礦石與赤泥搭配做為鐵質(zhì)原料，從價格上考慮，用鐵礦石搭配赤泥生產(chǎn)，1 噸生料使用鐵質(zhì)原料總費用為72.5 元，而用砂巖代替鐵礦石與赤泥搭配，1噸生料使用鐵質(zhì)原料成本價格為54.8 元左右，噸生料使用鐵質(zhì)原料節(jié)省17.70 元，效益非常顯著，有利于降低生產(chǎn)成本。

表3 4 月25 日赤泥和砂巖2：1 搭配后化學(xué)成分

表4 4 月26 日赤泥和砂巖3：1 搭配后化學(xué)成分

表5 4 月27 日赤泥和砂巖4：1 搭配后化學(xué)成分

表6 現(xiàn)在鐵礦石與赤泥搭配結(jié)果

表7 砂巖代替鐵礦石與赤泥1:3 搭配做鐵質(zhì)原料后生料成本對比

5 結(jié) 語

通過對砂巖替代鐵礦石與赤泥搭配做鐵質(zhì)矯正原料不同方案的研究，以及成本分析，一是改變了因鐵礦石含鐵量不穩(wěn)定對生料質(zhì)量的影響。二是由于砂巖和鐵礦石物料性能不同解決了調(diào)配庫底下料不暢的問題，減少因斷料影響生料質(zhì)量。三是砂巖比鐵礦石堿含量低，從生料配料上能有效降低R2O 等有害成分，煅燒上可以減少預(yù)分解系統(tǒng)結(jié)皮，有利于熟料煅燒及優(yōu)化熟料安定性。四是砂巖比鐵礦石成本低，能有效的降低生產(chǎn)成本。