磷渣用于水泥的實(shí)驗(yàn)報(bào)告

磷渣用于水泥的實(shí)驗(yàn)報(bào)告（第一階段：水泥混合材）一、實(shí)驗(yàn)背景磷渣是電爐法制備黃磷時(shí)的工業(yè)廢渣，主要成分為CaO和SiO2，平均含量在80%以上，此外還含有少量的TiO2、Fe2O3、P2O5、MgO、F、K2O、Na2O等。集團(tuán)子公司樂(lè)山馬邊長(zhǎng)和公司采用電爐法生產(chǎn)黃磷，將磷礦石與焦炭、硅石加熱至熔融狀態(tài)制得元素磷，年產(chǎn)黃磷約為2萬(wàn)噸左右，同時(shí)每年產(chǎn)生磷渣約20萬(wàn)噸左右。磷渣任意堆放會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染以及土地浪費(fèi)，而且磷渣中P2O5和其它有害元素會(huì)在雨水的沖淋下滲入地面，造成土壤污染及地下水污染。為進(jìn)一步合理實(shí)現(xiàn)公司產(chǎn)業(yè)鏈上的工業(yè)廢渣實(shí)現(xiàn)元素100%利用，在集團(tuán)公司技術(shù)規(guī)劃發(fā)展部的組織下用磷渣代替現(xiàn)水泥部分摻和材用于水泥生產(chǎn)收集相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。二、實(shí)驗(yàn)方案（一）、首先對(duì)技術(shù)規(guī)劃部提供的磷渣進(jìn)行化學(xué)全分析。表一磷渣化學(xué)分析結(jié)果名稱分析日期水分（%）化學(xué)成分（%）LOSSSiO2Fe2O3Al2O3CaOMgOSO3∑磷渣2013年3月5日4.0-0.6337.000.213.0445.227.310.3092.45（二）、配料方案準(zhǔn)備已分別充分混合均勻的熟料、煤渣、石灰石、碳渣、磷石膏及助磨劑適量。1、空白實(shí)驗(yàn)。配方為熟料：石灰石：煤渣：碳渣：磷渣：磷石膏=53%：15%：5%：25%：0%：2%并摻入1‰助磨劑在實(shí)驗(yàn)小磨Φ500×500中打磨21分鐘，取樣編號(hào)為X10分析其物化指標(biāo)。2、分別添加10%、20%磷渣代替碳渣用于水泥配料。配方為熟料：石灰石：煤渣：碳渣：磷渣：磷石膏=53%：15%：5%：15%：10%：2%并摻入1‰助磨劑在實(shí)驗(yàn)小磨Φ500×500中打磨21分鐘，取樣編號(hào)為X11、X12分析其物化指標(biāo)。3、添加30%磷渣代替碳渣及煤渣用于水泥配料。配方為熟料：石灰石：煤渣：碳渣：磷渣：磷石膏=53%：15%：0%：0%：30%：2%并摻入1‰助磨劑在實(shí)驗(yàn)小磨Φ500×500中打磨21分鐘，取樣編號(hào)為X13分析其物化指標(biāo)。4、添加10%磷渣代替石灰石用于水泥配料。配方為熟料：石灰石：煤渣：碳渣：磷渣：磷石膏=53%：5%：5%：25%：10%：2%并摻入1‰助磨劑在實(shí)驗(yàn)小磨Φ500×500中打磨21分鐘，取樣編號(hào)為X14分析其物化指標(biāo)。5、添加20%磷渣代替石灰石及煤渣用于水泥配料。配方為熟料：石灰石：煤渣：碳渣：磷渣：磷石膏=53%：0%：0%：25%：20%：2%并摻入1‰助磨劑在實(shí)驗(yàn)小磨Φ500×500中打磨21分鐘，取樣編號(hào)為X15分析其物化指標(biāo)。表二配料方案編號(hào)日期熟料（%）混合材品種及摻量（%）石膏品種及摻量（%）助磨劑（%）石灰石煤渣碳渣磷礦渣渣天然石膏磷石膏X103月19日53155250020.1X113月19日531551510020.1X123月19日53155520020.1X133月19日53150030020.1X143月28日53552510020.1X153月28日53002520020.1三、實(shí)驗(yàn)結(jié)論及建議1、實(shí)驗(yàn)樣品理化分析數(shù)據(jù)表三實(shí)驗(yàn)樣品化學(xué)品質(zhì)分析結(jié)果編號(hào)日期品質(zhì)指標(biāo)（%）SO3CaOLOSSMgOX103月19日2.1345.038.400.57X113月19日2.0749.667.810.75X123月19日1.9153.277.271.18X133月19日1.7157.316.912.96X143月28日2.1143.364.251.15X153月28日1.9544.92.281.15表四實(shí)驗(yàn)樣品物理檢驗(yàn)數(shù)據(jù)編號(hào)日期細(xì)度（%）比表面積（m2/kg）稠度用水量（ml）安定性凝結(jié)時(shí)間（mim）抗折強(qiáng)度（MPa）抗壓強(qiáng)度（MPa）初凝終凝1天3天1天3天X103.191.6403136合格1442243.43.51413.2X113.191.5359133合格1792623.43.313.112.4X123.191.6312132.5合格2323382.9311.311.7X133.191.7292132合格2723943311.811.3X143.282.1341137合格1672523.53.313.812.2X153.282.1310141合格2203033.42.813.210.9注：L077為此組試驗(yàn)樣的熟料基樣，試驗(yàn)樣統(tǒng)一粉磨21分鐘。X11、X12、X13在做凝結(jié)時(shí)間時(shí)泌水一個(gè)比一個(gè)嚴(yán)重，X15比X14泌水嚴(yán)重。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示：（1）磷渣替代碳渣及煤渣作水泥摻合材時(shí)，隨磷渣用量的增加，磨制水泥比表面積隨著降低，因此該物料的易磨性較差，不能簡(jiǎn)單用于水泥摻和材進(jìn)行處理，只會(huì)增加水泥的粉磨電耗，增加成本。（2）磷渣代替石灰石或代替石灰石及煤渣配料時(shí)，磷渣摻量越大，磨制水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量越高，流動(dòng)性越來(lái)越差，且出現(xiàn)泌水的現(xiàn)象，生產(chǎn)的水泥質(zhì)量及使用效果將會(huì)受到嚴(yán)重的影響。（3）磷渣摻量越大，水泥初凝時(shí)間越長(zhǎng)，最長(zhǎng)的已經(jīng)達(dá)到4個(gè)多小時(shí)，不能適應(yīng)宜賓周邊地區(qū)對(duì)水泥早期施工的要求。2、經(jīng)濟(jì)分析及綜合評(píng)價(jià)若使用磷渣作水泥摻合材，水泥研磨時(shí)間將增長(zhǎng)，初步估計(jì)將增加電耗5-8度左右/噸磷渣。為保證出廠水泥強(qiáng)度