冶炼锌铅湿废渣在水泥熟料烧成中的应用

1　锌铅湿废渣的化学组成

　　冶炼厂的1、2号回转窑锌铅湿废渣化学组成见表1。用其代替部分粘土、铁粉和矿化剂，在湿法回转窑上煅烧水泥熟料既可扩大水泥原料资源，又可把其中的碳加以综合利用。

2　配方优化

　　由于冶炼锌铅湿废渣中铁、硅、铝和碳的含量较高(如表1所示)，用其作原料时，应考虑石灰质、硅质、铁质原料和燃料的质量符合配方要求。凡口水泥厂所采用的原、燃料化学成分见表2，煤的工业分析见表3，主机设备见表4。

　　经过试验及配方优化研究结果表明，采用锌铅湿废渣可代替20%～30%硅质原料和100%铁质原料，使用时适当降低KH、提高SM，有利于提高熟料质量。使用锌铅湿废渣前后入窑生料浆化学成分及三个率值的比较见表5。

3　锌铅湿废渣配料对湿法回转窑熟料煅烧的影响

　　该研究的主要技术关键是如何解决废渣中含硫较高、容易形成硫酸盐窑皮、易引发窑内结圈影响通风的问题，凡口水泥厂近年来以华南理工大学材料科学与工程学院为技术依托，通过适当调整配方、加强通风、优化窑操作参数等措施较好地解决了上述问题。利用冶炼锌铅湿废渣代替约20%的粘土和100%的铁粉，生料中含有适量的碳、硫和微量的锌铅组分，既可在生料浆制备过程中起着改善料浆流动性的作用，在满足入窑料浆流动度的情况下可使料浆水分减少1%～2%，又可在熟料烧成过程中起到矿化剂的作用。使用锌铅湿废渣前后熟料化学成分、率值、矿物组成及物理性能的比较见表6、7。

　　分析表6、7可知，使用锌铅湿废渣配料后，在湿法回转窑上烧成的水泥熟料fCaO从1.38%降低到0.57%，硅酸盐矿物总量从72%左右提高到74%，因而在比表面积相近时熟料各个龄期的强度都有所提高，为磨制优质水泥创造了条件。

4　经济和社会效益分析

　　凡口水泥厂自1997年7月使用冶炼锌铅湿废渣以来，已利用冶炼厂锌铅湿废渣5.8万t，生产了优质水泥近50万t。所生产的优质“狮岭牌”水泥已广泛应用于深圳、广州的立交桥、高架路、高层建筑、虎门大桥、京珠高速公路等重点工程，由于水泥质量稳定、富余强度高、应用效果优良，因而用户满意。
　　

根据生产成本计算结果表明，使用冶炼锌铅湿废渣后，水泥每吨成本降低5元/t，既为水泥企业获得经济效益近250万元，又为锌铅冶炼厂节约了每年30万元堆放湿废渣资金以及环保部门“三废”处理的款项，改善了生态环境。