白煤渣

白煤渣是無煙煤在沸騰鍋爐內經950-1050℃燃燒後的煤渣。此煤渣中活性氧化矽和活性氧化鋁含量高，摻以一定量的石灰、石膏(或鹽場廢料硝皮子)，在球磨機中混合、研磨後即為無熟料水泥。

煤渣沒被利用前是廢物，大部分堆積空地，積累成災，污染環境。利用後是個寶，可作水泥的混合料之一，完全可以摻熟料磨成水泥。原料有白煤渣、石灰、石膏、硝皮子等。

基本介紹

• 中文名：白煤渣
• 外文名：White cinder
• 危害：堆積空地，積累成災，污染環境
• 套用：製造水泥、磚塊等，變廢為寶
• 來源：無煙煤在沸騰鍋爐內燃燒後的煤渣
• 主要成分：氧化矽和氧化鋁

利用白煤渣生產無熟料水泥

利用白煤渣生產的無熟料水泥強度，比一般無熟料水泥強度高。蒸養水泥強度提高快，如用自養則和普通水泥的養護相似，需要有較長的時間和較大的場地。無熟料水泥中SiO₂和Al₂O₃的含屬比普通矽酸鹽水泥高，而CaO的含量則較普通矽酸鹽水泥低，所以無熟料水泥在性能上有其不同的特點。生產工藝簡單可行，投資少、成本低，原材料除石灰外均為廢渣。

原料的要求及組成

白煤渣：白煤渣從沸騰鍋爐溢流口和冷灰口排出的廢渣，顆粒<1厘米，含SiO₂60%、Al₂O₃30%以上，含碳1%以下。白煤渣不能受潮濕。

石灰：石灰最好用新制的塊狀石灰，因石灰含塵對無熟料水泥的強度起重要作用。石灰含有效氧化鈣在60%以上。

石膏：天然二水石膏，主要成份為硫酸鈣，含SO₃在45%左右。

硝皮子：為鹽場製鹽過程中沉積出來的結晶狀固體，其主要成份為硫酸鈣，含SO₃40-50%，相當於90-98%的二水石膏。

水泥熱料：它是用濕的電石渣與濕磨細的煤、粘土、鐵粉等配成料漿再用壓濾機脫水，經一定時間的自然乾燥後用鬆散機將泥餅搗碎，成球後入窯鍛燒成水泥。

物理檢測

安定性：我們實驗的四大批樣品中熟料、白煤渣，白泥渣和石膏按一定比例配好，球磨7~10之後，檢查水泥的安定性全部合格，而純熟料加石膏制水泥要等40~50天之後，安定性才合格。

水泥抗拉和抗壓強度測定：水泥的安定性合格後，才能成型測定它的抗拉和抗壓物理強度。我們是選定熟料優的、良的、可的與差的四大批有代表性料做實驗。

試驗條件

蒸養條件為升溫3小時、恆溫8小時、降溫3小時。作標準稠度時是在室溫28一32℃進行的。原料摻合量對無熟料水泥性能有影響。石膏是起激發劑的作用，能加速水泥的硬化，提高水泥的強度。最適宜的摻合量為5%。石灰可構成水化矽酸鈣、高鈣水化鋁酸鈣和水化矽鋁酸鈣等水化物，使水泥具有水硬性。最佳摻合量為15%。如用電石渣代替石灰作無熟料水泥時，只能做低標號水泥。用硝皮子代替石膏生產無熟料水泥時，可使水泥強度有所提高。

白煤渣製造水泥的數據分析

熟料摻白煤渣、白泥渣等混合材制水泥，生產400號或500號水泥都有可能，關鍵在於熟料的質量。根據實驗數據看熟料質量燒得好的每噸水泥只要650公斤好的熟料，摻白煤渣200公斤、白泥渣100公斤、石膏50公斤即可製成質量500號的水泥。如果熟料質量差，摻入活性的混合材後，水泥的安定性在短期內就是不合格，水泥質量標號也提不上，其原因：

a.立窯生產的熟料質量差，就是含游離氧化鈣（f CaO）高會造成水泥的安定性不良，使水泥製品體積變化不勻，強度下降，以至產生裂縫和毀壞。是死燒的游離氧化鈣與水作用極慢，不是在水泥凝結過程中發生消解作用，而是在巳硬化的水泥石中消解。氧化鈣消解時，體積要發生膨脹，這就使水泥製品強度降低，產生裂紋。嚴重時，使整個結構損壞是水泥安定性不合格主要原因。

b.立窯生產的熟料發現黃粉太多，質量差，是出窯熟料冷卻後發生粉化，可能是冷卻太慢或是生料中氧化矽過多。說明粘土原料多，石灰質和鐵質原料較少，有可能是原料一配方不夠準。

c.還有生產管理上具體問題，造成燒出熟料質量欠佳。為什麼向熟料中摻入適量的白煤渣、白泥渣混合材後，會大大縮短水泥安定性的合格時間(純熟料要40-50天)我們摻入適量的混合材，只要7-10天水泥安定性就合格，是由於混合材中的活性SiO₂和Al₂O₃吸收熟料中fCa0水化時產生的Ca(OH)₂化合而成矽酸鈣化合物，它不僅不溶於水，而且體積變化很小，避免了對混凝土的破壞，同時還有助於混凝土的後期強度的增長。

還有混合材中的活性SiO₂能與水泥中的鋁酸三鈣水化物化合成矽酸鈣水化物和鋁酸二鈣水化物，從而消除了產生“水泥桿菌”-鋁酸三鈣水化物。

關於白煤渣的活性問題：白煤渣的活性跟水淬沒有多大關係。而煤渣的活性是由化學組成中氧化矽和氧化鋁經過高溫燒過才具有一定的活性的。