柠檬酸渣在水泥生产应用中存在的问题及解决措施

姜志华 杨新月 王 宇

(山东山水水泥集团有限公司青岛分公司，山东 青岛 266108)

近年来，我公司生产规模不断扩大，由过去的十几万吨骤增到上百万吨，规模扩大的同时水泥生产用原材料的供求矛盾也更加突出。尤其是天然二水石膏等天然矿物的价格也水涨船高，给我公司水泥生产带来了巨大的成本压力。为了进一步做好资源综合利用工作，找到一种既保证水泥质量和性能又能降低生产成本的替代材料，我们从2008年开始研究使用柠檬酸渣在水泥中替代天然二水石膏的实验工作，通过试验和应用取得了显著的效果，现将柠檬酸渣在水泥生产中存在的问题及解决措施作如下介绍。

1 柠檬酸渣的介绍

柠檬酸渣是在生产过程中酸解得到含大量硫酸钙的废渣, 呈松散粉状，其主要化学成分与天然石膏基本相近，有害成分较少，柠檬酸渣的矿物组成主要为CaSO4，含量在75%以上，结晶水在18%左右，根据其矿物组成，并经过试验验证，可以替代天然石膏作为缓凝剂用于水泥生产。柠檬酸渣化学成分见表1。

表1 柠檬酸渣化学成分(%)

2 柠檬酸渣在使用过程中存在的问题

柠檬酸渣水分较大，一般在20%左右，且具有黏性，生产过程易出现粘结、堵塞等下料不畅的情况，主要表现在以下3点：

①如入配料库存储，柠檬酸渣由于水分较大，难以晾晒，入配料库后，造成下料不畅，出现堵库现象。②配料过程中，柠檬酸渣易粘附在下料溜子处，造成下料不畅，现场需要指派专人投料，增加了工人劳动强度。③由于柠檬酸渣下料不畅，堵料情况下，下料不足或者断料，造成SO3波动，影响水泥质量。

3 保证柠檬酸渣下料稳定的几项措施

针对这种情况，我公司重新设计了料仓并采取了一些针对性的措施来保证使用过程中的稳定性，介绍如下。

(1)对上料仓进行了改造，加大了料仓内壁角度，达到70°以上，同时，为了保证料仓具有较大的存储量，减小上料频次，我们对料仓加高1.5m左右，相应的对装载机上料地面平台加高1.5m，方便装载机上料。见图1。

(2)皮带秤宽度由原来的800mm更换为1 500mm，同时加大下料口宽度至1 300mm，长度至1 500mm，料层厚度300mm。由于柠檬酸渣使用比例较低，在物料较大宽度和较厚料层的情况下，皮带秤需要连续低速运行，而一般速比的减速机配置，会迫使电机处于长时间低变频运行，影响电机使用寿命。鉴于此，我们将皮带秤配置了高速比(速比376∶1)的电机减速机，保证皮带机能够连续低速运行。

图1 改造后的柠檬酸渣料仓及配料秤

(3)增加了视频监控、断料报警及料仓振动装置。皮带秤顶部安装了摄像头，画面引入中控室进行监控；断料报警装置主要设计方案是在皮带秤头部安装挡料板，挡料板与行程开关相连，当皮带秤运行时，物料层撑起挡料板，行程开关处于关闭状态，当皮带秤断料时，挡料板回落，行程开关闭合，发出报警信号，传输到中控室。料仓底部安装了一台MVE300/3型振动电机，与报警装置连锁，当断料时，振动电机启动，振打下料，也可设置为手动状态，由中控室进行手动开启振打。

(4)提高开路磨磨尾风机转速，加大磨机通风，排除部分柠檬酸渣引入的水分和酸气。

(5)由于柠檬酸渣的松散性，水分散发较快，我们通过分区存放，倒替使用的原则，有效的降低了柠檬酸渣的入磨水分，可降低2%左右。现场分区使用后物料堆形呈现阶梯状，见图2。通过上述技改和措施，我们解决了柠檬酸渣下料困难的问题，自柠檬酸渣应用以来，未出现断料及水泥SO3波动的情况。

4 结 语

通过柠檬酸渣替代天然石膏在水泥生产中的实践，既能降低水泥生产企业的成本，创造经济效益，又能实现资源综合利用，符合绿色经济和循环经济的发展方向，具有显著的社会效益。但由于柠檬酸渣的特性，影响了其在水泥生产中的广泛应用。山水集团青岛分公司通过一系列针对性的改造措施，解决了柠檬酸渣在生产过程中存在的问题，保证了产品质量的稳定。

图2 柠檬酸渣存放场地