时间:2013-11-29 分类:水力
摘要:可持续发展战略和生态建设是我国的重大发展决策,如何在有限的自然资源不能满足生产需要的情况下,提高水泥企业的效益和发展潜力?我们从本公司的实际情况出发,分析了石山矿和松树冲灰岩的成份、成因和特性,并探讨其利用价值、策略和任务。
关键词:石山矿 松树冲灰岩 利用 展望
1.石山矿的特性
06年,我公司生产的\"天山牌\"水泥在珠三角地区已经取得了用户的一致认可,其中我们使用的原料是其中的重要原因之一。
我们使用的石灰石品位皆很低,石灰石在生料中的配比达90%以上,这在国内是独一无二的;我们的优势在于石山矿石的优异特性,它在生料中配比占70%左右;但在原材料方面我们也存在一定的困难,大岩顶石灰石品位太低,起不到高钙矫正作用,且有害组分含量高。石山矿石非常的好磨易烧,这是石山矿石的基本属性。石山矿特别适合立磨,它的可磨性指数(HGI)达80,从(06年)运行情况看,它的用量越多、立磨的料层越稳定、产量越高。石山矿石易烧性特别好,饱和比近0.94、硅酸率达3.03,水泥品质完全可以达到标准要求,这在技术上是罕见的。
石山矿形成于晚泥盆系后期;此时地壳回升,海水较为动荡而开始变浅,陆源碎屑增加带入大量硅,综合体现碳酸盐岩及碎屑岩混合型沉积,最终形成以低钙高硅为特征的碳酸盐岩。动荡沉积之后,又出现了一个相对稳定的沉积环境;岩石在较高的地温和巨大的地压作用下,CaCO3与SiO2 、Al2O3、Fe2O3成分可以相互压溶化合在一起,造成CaCO3晶格十分不完善;由于晶格中缺陷较多,这种松弛、渗透结构大大提高了化学反应速度;尤其有利于在熟料煅烧过程中,各氧化物之间开始的固相反应;从石山矿用得最多的Ⅳ方案与其它公司1350℃、1400℃试验结果比较看,f-CaO低了很多,试验也印证了这一结论。
生料化学反应活性(煅烧与熟料形成)也受矿物的结晶完整程度、结晶颗粒的大小等矿物微观结构特点以及伴生矿物的种类、多少的影响,灰岩中方解石晶粒大小与其分解速率和反应温度间存在着明确的相关关系。石山灰岩方解石晶粒多呈它形半自形晶,晶粒大小多在0.02~0.05mm之间,部分晶粒可达0.1~0.2mm。石英基本呈分散状出现,其颗粒大小多在0.02~0.03mm之间,大者可在0.1mm左右。故定名为粉砂质灰岩。因结晶细小,易烧性好也在情理之中。
石山矿低钙高硅属性和良好的易烧性使我公司不自觉走上高饱和比、高硅酸率、低铝氧率之路,这是符合当今世界水泥发展潮流的。我公司与美国水泥熟料标准相比(表5)硅酸盐矿物超过上限,熔剂矿物接近下限,结粒状况相同,这样优质的熟料矿物组成在国内是少见的,只是因我公司篦冷机不适应这样的结粒状况、漏料严重,熟料冷却效果欠佳而影响了熟料强度的发挥。
大岩顶矿是影响我公司熟料质量进一步提高的主要因素:我公司熟料中钙、硅化合得很好,表现在游离钙和酸不溶物都不高,说明力量还没有用完,即饱和比还有提高的余地;但大岩顶矿品位太低,已无法使其提高,故出现低饱和比、高硅酸率现象,严重影响熟料稳定性和质量。
2.松树冲灰岩的调查与分析
水泥行业发展在很大程度上依赖于资源。石山矿性能虽好,但其储量也仅有3000万t(地下约有2000万t),大岩顶矿保有可采储量仅为1500万t,笼统计算刚够一条5000t/d生产线使用30年。而公司现有四条生产线,仅靠这些资源是远远不够的。经过调查发现云安县、与六都南北鼎立的镇安镇有一处\"松树冲灰岩\",可以利用。
松树冲灰岩矿床赋存于石炭系下统石磴子组;这期间由于云浮古陆的存在,限制了周边海水的稳定流动并改变了海水的流向,导致包括镇安镇在内及以东流域成为受局限流域,变为局限台地环境;局限台地环境使当地较深的海域变得较为封闭,水体不够流畅,水质呈现碱性;碱性海水把陆源漂来的粉砂级、砂级石英质溶解转变为硅胶,存在于石灰质、白云质沉积环境中,造成该段海域大量富集硅胶;硅胶或扩散与石灰质、白云质间或沉积,或发生蕠凝作用使其结成大小不一的蕠凝团块,经成岩作用,最终形成(含)砂质灰岩、(含)砂质白云质灰岩、燧石灰岩等三个岩性层。广东队于08年1月完成该矿普查地质报告,提交资源量38934万t,尚有数量可观的后备资源。虽不同属一个地质年代,但矿石岩性与石山非常类似,为高硅低钙型,部分矿石镁含量较高。
松树冲灰岩与石山矿灰岩矿石类型极为相似,因成矿过程中硅、钙得到充分交融,使其具有生产极优质水泥熟料的潜质,且储量丰富,具有较高的试验研究、开发利用价值。
距松树冲约15Km的苹塘镇一带,下石炭统岩关期为广海流域,形成开阔台地相沉积的很纯的厚层、巨厚层状灰岩,94年广东队提交的石梯矿灰岩勘探报告表内储量为9331万t,矿石皆为一级品,平均CaO=55.10%,还有多座矿山等待开发。
3.进一步研究与开发工作
①.大龙山砂页岩矿上部约30m矿石皆为Ⅱ级品,硅含量偏低,不能实现与石梯灰岩、铁矿石三组分配料;附近其它地层粘土质资源硅含量也偏低。从配料角度看,正准备开工的苹塘第一条生产线应考虑启用松树冲灰岩,作为硅质校正料。
②.资源储备。从苹塘和松树冲两种灰岩数量上看是不平衡的,优质灰岩单薄。需要进行苹塘——镇安镇一线优质灰岩调查,尽可能按1∶1平衡两种灰岩数量,合理地利用现有资源,即可提高现时的经济效益,又可保证原料资源的未来储备。#p#分页标题#e#
③.进行松树冲灰岩矿地质详查工作,了解深部灰岩赋存状况;为办采矿许可证和采矿设计作好必要的资料准备。
④.原料、工艺方面人员深入研究矿石性能和使用措施,进行必要的工艺性能试验:
包括原料磨蚀性、可磨性、易磨性、易烧性、有害组分挥发性及燃料(无烟煤)燃烧性能试验,为设备选型、工艺设计提供依据。
同时在苹塘和镇安镇能找到下侏罗——上三叠统地层的页岩及碳质页岩,拥有高铝低硅的辅料,可最大限度使用松树冲低钙高硅灰岩,即有条件获得质量最好的熟料。
结束语:
综上所述,加大科研开发力度,增加科技投入,合理开发利用合适的资源,使不合格的原材料得以科学利用,同时提高勘探开发效率,积极寻找丰富的优质原料资源,通过科学合理的配比和工艺研究,在降低成本,提高效益的同时,节约和储备资源,使企业能够实现可持续发展。
参考文献:
[1] 我公司窑头引风机出现的主要故障及解决方法 范庆东《水泥技术》2006 No.2 P.54-55,59
[2] 收尘技术的新进展 苏梁 《水泥技术》2006 No.2 P.63-65