砂岩代替铁矿石与赤泥搭配做铁质矫正原料的研究

聂苍印 焦信军（鹿泉金隅鼎鑫水泥有限公司三分公司，河北 鹿泉050200）

我公司2009 年5 月投产以来，生料使用石灰石、砂岩、粉煤灰和铁矿石四种原料进行配料，铁质原料使用的是铁矿石，由于价钱高造成成本升高。赤泥是山东某铝厂产生一种工业废渣，铁含量适合做为铁质原料，并且其价钱低廉，2010年4 月为了减少环境污染，响应国家节能减排、废物利用的方针政策，充分利用工业废渣使其变废为宝，在水泥生产配料使用，替代铁矿石进行配料。由于赤泥水分大（水分20%左右）并且为细粉末，上料时堵下料管，进入配料仓后易造成抽心断料，影响配料，所以使用铁矿石和赤泥搭配做为铁质原料。由于铁矿石单价高，所以使用砂岩替代铁矿石与赤泥搭配做铁质矫正原料，来减低成本。

1 砂岩、铁矿石、赤泥物理性能及化学分析

1.1 赤泥、砂岩、铁矿石的物理性能

赤泥为红色散颗粒，水分＜13 时为沙状，较均匀，易磨性比铁矿石好。砂岩是沙质的硅质原料，品味较铁矿石稳定，颗粒间隙大，较为松散。相比铁矿石粘结性小，搭配使用时，理论上调配库底下料比铁矿石要好。

1.2 赤泥、砂岩、铁矿石的化学成分

经取样分析，赤泥沙主要成分见表1：

分析试验见表3、表4、表5、表6。

2 分析试验

2)铁质原料有害成分变化

用赤泥和砂岩搭配配料与用铁矿石和赤泥搭配相比，有害成分R2O 较用用铁矿石搭配理论上降低0.22%左右。

3)立磨粉磨工艺

铁矿石与砂岩相比，进厂粒度都在30mm 左右，入生料立磨对粉磨的料层厚不会产生影响，立磨粉磨工艺不用做大的调整。

3 试验分析

表1 原料的化学成分

经过一系列对比试验表明，以砂岩替代铁矿石与赤泥搭配作铁质原料配制水泥生料具有以下几方面的变化：

表2 不同时间进厂铁矿石中的Fe2O3、SiO2 含量

1)铁质原料主成分的变化

铁矿石的的化学成分，4 月进厂铁矿石中Fe2O3含 量 在22%-34%，SiO2含 量 在47%-70%。从实验数据看（见表3），砂岩：赤泥（1：2）后，Fe2O3含量在27%左右，SiO2含量在54%左右，砂岩：赤泥（1：3）后，Fe2O3含量在30%左右，SiO2含量在47%左右（见表四），砂岩：赤泥（1：4）后，Fe2O3含量在31%左右，SiO2含量在44%左右（见表5），化学成分与和现用的赤泥和铁矿石配比数据比较接近，在配料过程中不会出现大的变化，理论上可以满足实际生产。

4 成本分析

从表3 中可以看出，使用砂岩代替铁矿石与赤泥搭配做为铁质原料，从价格上考虑，用铁矿石搭配赤泥生产，1 吨生料使用铁质原料总费用为72.5 元，而用砂岩代替铁矿石与赤泥搭配，1吨生料使用铁质原料成本价格为54.8 元左右，吨生料使用铁质原料节省17.70 元，效益非常显著，有利于降低生产成本。

表3 4 月25 日赤泥和砂岩2：1 搭配后化学成分

表4 4 月26 日赤泥和砂岩3：1 搭配后化学成分

表5 4 月27 日赤泥和砂岩4：1 搭配后化学成分

表6 现在铁矿石与赤泥搭配结果

表7 砂岩代替铁矿石与赤泥1:3 搭配做铁质原料后生料成本对比

5 结 语

通过对砂岩替代铁矿石与赤泥搭配做铁质矫正原料不同方案的研究，以及成本分析，一是改变了因铁矿石含铁量不稳定对生料质量的影响。二是由于砂岩和铁矿石物料性能不同解决了调配库底下料不畅的问题，减少因断料影响生料质量。三是砂岩比铁矿石碱含量低，从生料配料上能有效降低R2O 等有害成分，煅烧上可以减少预分解系统结皮，有利于熟料煅烧及优化熟料安定性。四是砂岩比铁矿石成本低，能有效的降低生产成本。