利用铝渣生产复合水泥的成功实践

　　铝渣是生产净水剂硫酸铝而产生的废渣，经调查其生产过程中排放的废渣质量基本上能满足水泥生产需要，经过试验研究和进行短期、长期环保观察，用这种材料生产的水泥不仅符合国家混合材掺量要求，而且对人体无害。淮南特种水泥有限责任公司于2003年尝试用铝渣配料磨制复合水泥，获得了成功，到2004年4月份正式投产以来，取得了很好的经济效益。这不仅解决了复合水泥早强低的弱点，同时提高了混合材掺量,降低了生产成本，也为变废为宝走出了一条成功的实践之路。
1　原料
　　熟料选用淮南特种水泥有限责任公司旋窑生产的硅酸盐熟料，矿渣选用合钢矿渣，粉煤灰选用淮南平圩电厂普通灰，石膏选用定远县石膏矿生产的二水石膏，铝渣选用淮南市淮化集团的废渣。原料的化学全分析见表1。
从表1可见铝渣的化学成分适合加入水泥中但量不宜太大，因为其烧失量大。
2　实验方法及结果分析
2.1　确定配比试验
　　为了确定配比，在?准500mm×500mm的实验小磨中将原料分别粉磨25分钟，粉磨到比表面积为350m2/kg然后做对比试验，筛选八组具有代表性的试验配比加以分析列于表２。对以上八组配比做水泥物理检验，结果见表3。
2.2　结果分析
　　从配比试验分析可见A8的配比不可取，因为它出现急凝现象。其他各组和A2不加铝渣相比可见：A5和A6加铝渣8%～10%时，水泥早期强度和28天抗压强度都比Ａ２高。而且经过对比筛选后综合分析得知：A5和A6铝渣掺量为8%～10%时，强度提高，熟料用量也减少，这是关键所在。为该厂取得了良好经济效益。
2.3　耐辐射性能
　　水泥固化体长期受到废物掺剂的照射，其结构强度若发生变化，也会直接关系到固化体的安全性。资料表明，传统硅酸盐水泥胶凝材料随辐射剂量的增加，强度下降。由表4可知剂量率为1.2×103Gy/h，铝渣复合水泥在试验剂量范围内，强度随吸收剂量的增加而下降，但幅度不大，固化体平均吸收剂量达15.6kGy（相当于每克固化体含0.23克浓度为4.12×105Bq.L-1的废水照射100年的剂量）时，强度比为0.982，平均强度达87.3MPa。辐射剂量对强度的影响见表4。
2.4　抗硫酸盐性能
　　放射性废物固化于固体介质中，再经过地下深层埋藏，多重隔离屏障等处置手段，使固化体中的核元素不能泄漏到生物圈中，因而固化体将长期和地下水相接触，地下水中的一些化学物质如SO42-、H+等对水泥固化体具有侵蚀作用，尤其是SO42-的侵蚀最为严重。经测定，铝渣复合水泥抗蚀系数为0.97，而硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥的抗蚀系数一般在0.20～0.95之间。可见，铝渣复合水泥的抗硫酸盐性能优于多数硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。
3　经济效益分析
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摘自《中国水泥》2004年 12月号