低品位石灰石粉磨與利用
近年來，水泥行業(yè)得到迅猛發(fā)展，2010年二季度水泥產(chǎn)品銷售收入為2387億元，比上季度增加552.0億元，同比增長(zhǎng)26.1%，水泥生產(chǎn)中主要的原料是石灰石，全國(guó)探明的石灰石儲(chǔ)量?jī)H450億噸，僅可滿足全國(guó)30～50年的生產(chǎn)需要，因此大企業(yè)集團(tuán)把占有優(yōu)勢(shì)石灰石資源作為實(shí)現(xiàn)自身發(fā)展戰(zhàn)略的措施之一。
1 低品位石灰石化學(xué)成分分析
石灰石內(nèi)控指標(biāo)為CaO≥51.5%，低品位石灰石中CaO含量平均降低了近4%，為了不影響配料質(zhì)量，對(duì)進(jìn)廠砂巖和煤矸石的控制指標(biāo)作了適當(dāng)調(diào)整：砂巖的SiO2含量由原來的72%±3.0%提高到80%±3.0%，煤矸石的Al2O3含量由原來的12%±4.0%提高到17%±4.0%。經(jīng)過試生產(chǎn)實(shí)踐，低品位石灰石配比10%～30%。低品位石灰石原料：CaO<48％或含較多雜質(zhì)。
低品位石灰石除了含有Ca、Si、Al、Fe、Mg元素外，還有Zn、Mn、Pb、Ti、Ba、V等元素，可以降低熟料液相的出現(xiàn)溫度，降低高溫液相的黏度和表面張力，并對(duì)水泥礦物產(chǎn)生活化作用, 對(duì)生料的易燒性有一定的改善。
2 低品位石灰石粉磨特性和應(yīng)用方案
2. 1 低品位石灰石易磨性試驗(yàn)
選擇石灰石礦山各種品位石灰石和標(biāo)準(zhǔn)砂在Φ500mm×500mm試驗(yàn)?zāi)ド献飨鄬?duì)易磨性試驗(yàn)，易磨性試驗(yàn)結(jié)果為高硅石灰石（1.81）>450m石灰石（1.75）>465m石灰石（1.67）>標(biāo)準(zhǔn)砂（1.0），括號(hào)內(nèi)為易磨系數(shù)。
2. 2 低品位石灰石替代優(yōu)質(zhì)石灰石方案設(shè)計(jì)
根據(jù)工廠實(shí)際情況，采用水泥石灰石礦山的兩個(gè)礦點(diǎn)的低品位石灰石按其化學(xué)成分進(jìn)行搭配使用，得到的生料、熟料化學(xué)成分見表1。
經(jīng)過試燒，選擇熟料的三個(gè)率值如下:KH=0.87～0.93，n=2.2～2.7，P=1.3～1.6供試驗(yàn)期間使用。
2. 3 低品位石灰石配料對(duì)熟料質(zhì)量的影響
與優(yōu)質(zhì)石灰石相比，低品位石灰石中含有較高的R2O，總體上熟料中堿含量比例變化不大,如不用低品位石灰石，而全部用低品位石灰石替代優(yōu)質(zhì)石灰石的熟料堿含量K2O為1.38％，Na2O為0.25％,堿含量略有提高，選擇兩組熟料對(duì)比，加入石膏，小磨制成水泥后分別進(jìn)行了水泥膠砂強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)。測(cè)試結(jié)果見表2 ，兩組水泥的物理性能沒有明顯差異。這說明在低品位石灰石中微量元素的存在，促進(jìn)了C3S的形成，從而說明采用低品位石灰石配料燒制的水泥熟料礦物組成沒有明顯差異。
3 低品位石灰石在水泥生產(chǎn)中的應(yīng)用
在水泥生產(chǎn)中，主要原料是石灰石，其主要成份是CaCO3，純質(zhì)石灰石的CaO最高臺(tái)量為56％，其品位由CaO含量確定，有害成份為MgO，R2O(Na2O、K2O)和游離SiO2。
(1)通過觀察發(fā)現(xiàn)石灰石中硅鋁類氧化物含量較高，進(jìn)行破碎篩分，可以降低硅鋁類氧化物含量，進(jìn)而能提高其氧化鈣的含量。具體操作是：對(duì)所取低品位石灰石原料進(jìn)行破碎．用3.15mm的篩子進(jìn)行篩分．篩去硅鋁類氧化物。
(2)經(jīng)去除一定量硅鋁類氧化物的石灰石。分別用盤式破碎機(jī)進(jìn)行磨碎并通過1mm的篩子，然后每種原料取150mg的樣品，再用振動(dòng)磨粉磨直至它們能通過90mm的篩子。低品位的石灰石經(jīng)篩分處理后，其CaO值提高了2％以上。
(3)原料試配摸索。以生產(chǎn)硅酸鹽水泥熟料為例，根據(jù)原料的化學(xué)成分，計(jì)算的配料為低品位石灰石：高品位石灰石：頁(yè)巖：鐵礦石=64∶35∶0∶1。由于低品位石灰石內(nèi)含氧化硅成分多，不需要使用頁(yè)巖也能滿足配料要求，當(dāng)石灰石內(nèi)氧化硅含量過低，需要增加頁(yè)巖滿足生料中的氧化硅含量。
(4)石灰石物理篩分的工業(yè)性試驗(yàn)。提取1000t低品位石灰石，運(yùn)輸?shù)綆д駝?dòng)篩的破碎系統(tǒng)分兩組進(jìn)行破碎并篩分的工業(yè)試驗(yàn)。篩分結(jié)果為：一組的CaO值由40.1％提高到42.5％，另一組的CaO值由40.3％提高到42.9％，即工業(yè)性試驗(yàn)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)室篩分結(jié)果基本相符，這說明采用破碎篩分的技術(shù)方案處理本工程項(xiàng)目的低品位石灰石是可行的。
4 結(jié)論
通過上述對(duì)低品位石灰石化學(xué)成分進(jìn)行的詳細(xì)分析，列出了低品位石灰石所含有的微量元素，研究了低品位石灰石粉磨特性，做了低品位石灰石易磨性試驗(yàn)，設(shè)計(jì)了低品位石灰石替代優(yōu)質(zhì)石灰石方案，并分析了低品位石灰石配料對(duì)熟料質(zhì)量的影響，結(jié)果顯示采用低品位石灰石配料燒制的水泥熟料礦物組成沒有明顯差異，最后，本文利用低品位石灰石在水泥生產(chǎn)中的應(yīng)用來說明低品位石灰石的應(yīng)用途徑和發(fā)展空間。
來源：中國(guó)粉體技術(shù)網(wǎng)
