CN104496219A - 一种提高采矿选矿碎屑废石在p.c32.5水泥中掺入量的方法 - Google Patents
一种提高采矿选矿碎屑废石在p.c32.5水泥中掺入量的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种提高采矿选矿碎屑废石在P.C32.5水泥中掺入量的方法，包括：将采矿选矿碎屑废石与石灰石按以下重量份数搭配，该采矿选矿碎屑废石包括砂岩、铁粉和生料：石灰石：81.1份；砂岩：14.8份；铁粉：4.1份；生料：100份；按比例，将采矿选矿碎屑废石与石灰石利用勾机或装裁机在开采区进行混合搅拌后，再送入磨机制备水泥。本发明所述提高采矿选矿碎屑废石在P.C32.5水泥中掺入量的方法，可以克服现有技术中水泥质量不稳定、成本高和经济效益差等缺陷，以实现水泥质量稳定、成本低和经济效益好的优点。
Description
技术领域
本发明涉及水泥加工技术领域，具体地，涉及一种提高采矿选矿碎屑废石在P.C32.5水泥中掺入量的方法。
背景技术
石灰石矿中含大量夹层采矿选矿碎屑废石，主要成分SiO2，AI2O3，Fe2O3，CaO，MgO，其中Cao含量低、MgO含量超标，采矿选矿碎屑废石Cao≤45％、MgO≥3.5％，接近生产水泥用原料成分，但是不能直接作为水泥原料使用，公司要求配料中石灰石CaO≥50.0％、MgO≤1.2％的范围，2012采矿选矿碎屑废石掺入量为5％时，已经不符合技术要求了，通过对采矿碎屑废石搭配开采方案，经过试验研究，得出采矿选矿碎屑废石最大掺量为10％时，作为前掺混合料使用，经过在技术上对工艺配料方案进行优化调整，来稳定石灰石质量，达到稳定生料LSF、SM、IM三个率值，保证熟料的LSF及熟料强度，保证水泥质量的稳定。经过对开采采矿选矿碎屑废石的资源综合利用，生产P.C32.5水泥，实现一定的经济效益。
采矿选矿碎屑废石在P.C32.5水泥中掺入量5％，不能满足生产需求。
石灰石是生产水泥熟料的主要原料之一，钙质原料约占原料比例的80％左右。在生产中我们主要是考虑石灰石Cao、Mgo的含量，因石灰石采矿选矿碎屑废石中Cao含量低，MgO含量超标，不能直接作为水泥原料使用。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在水泥质量不稳定、成本高和经济效益差等缺陷。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种提高采矿选矿碎屑废石在P.C32.5水泥中掺入量的方法，以实现水泥质量稳定、成本低和经济效益好的优点。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种提高采矿选矿碎屑废石在P.C32.5水泥中掺入量的方法，包括：
⑴将采矿选矿碎屑废石与石灰石按以下重量份数搭配，该采矿选矿碎屑废石包括砂岩、铁粉和生料：
石灰石：81.1份；
砂岩：14.8份；
铁粉：4.1份；
生料：100份；
⑵按比例，将采矿选矿碎屑废石与石灰石利用勾机或装裁机在开采区进行混合搅拌后，再送入磨机制备水泥。
进一步地，所述石灰石中各成分的重量份数如下：
SiO2：1.24份；
AlO2：0.27份；
Fe2O3：0.32份；
CaO：52.47份；
MgO：1.13份。
进一步地，所述砂岩中各成分的重量份数如下：
SiO2：72.38份；
AlO2：12.49份；
Fe2O3：4.15份；
CaO：0.59份；
MgO：1.47份。
进一步地，所述铁粉中各成分的重量份数如下：
SiO2：23.06份；
AlO2：4.85份；
Fe2O3：34.74份；
CaO：23.91份；
MgO：4.13份。
进一步地，所述生料中各成分的重量份数如下：
SiO2：13.19份；
AlO2：2.26份；
Fe2O3：2.10份；
CaO：45.39份；
MgO：0.90份。
本发明各实施例的提高采矿选矿碎屑废石在P.C32.5水泥中掺入量的方法，由于包括：将采矿选矿碎屑废石与石灰石按以下重量份数搭配，该采矿选矿碎屑废石包括砂岩、铁粉和生料：石灰石：81.1份；砂岩：14.8份；铁粉：4.1份；生料：100份；按比例，将采矿选矿碎屑废石与石灰石利用勾机或装裁机在开采区进行混合搅拌后，再送入磨机制备水泥；从而可以克服现有技术中水泥质量不稳定、成本高和经济效益差的缺陷，以实现水泥质量稳定、成本低和经济效益好的优点。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明中误差分析图；
图2为本发明中各线熟料质量情况对比折射图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
根据本发明实施例，如图1和图2所示，提供了一种提高采矿选矿碎屑废石在P.C32.5水泥中掺入量的方法，包括：
⑴将采矿选矿碎屑废石与石灰石按以下重量份数搭配，该采矿选矿碎屑废石包括砂岩、铁粉和生料：
石灰石：81.1份；
砂岩：14.8份；
铁粉：4.1份；
生料：100份；
⑵按比例，将采矿选矿碎屑废石与石灰石利用勾机或装裁机在开采区进行混合搅拌后，再送入磨机制备水泥。
在上述实施例中，步骤⑴中石灰石中各成分的重量份数如下：
SiO2：1.24份；
AlO2：0.27份；
Fe2O3：0.32份；
CaO：52.47份；
MgO：1.13份。
在上述实施例中，步骤⑴中砂岩中各成分的重量份数如下：
SiO2：72.38份；
AlO2：12.49份；
Fe2O3：4.15份；
CaO：0.59份；
MgO：1.47份。
在上述实施例中，步骤⑴中铁粉中各成分的重量份数如下：
SiO2：23.06份；
AlO2：4.85份；
Fe2O3：34.74份；
CaO：23.91份；
MgO：4.13份。
在上述实施例中，步骤⑴中生料中各成分的重量份数如下：
SiO2：13.19份；
AlO2：2.26份；
Fe2O3：2.10份；
CaO：45.39份；
MgO：0.90份。
本发明技术方案的目的在于，采矿选矿碎屑废石在P.C32.5水泥的掺入量≥10％，保证生料、熟料的LSF符合技术要求。采用对采矿选矿碎屑废石搭配开采方案，将矿山进行合理掺配，综合配料。
本发明技术方案的详细说明如下：
3.1、矿山正常石灰石质量情况：由矿山监督员对矿山的每一个开采平台取勘探样品进行化验分析，根据化验数据对矿石进行质量搭配，见下表：
| 石灰石成份 | SiO2 | AlO2 | Fe2O3 | CaO | MgO |
| 5#铲 | 0.97 | 0.33 | 0.16 | 52.42 | 0.14 |
| 6#铲 | 0.44 | 0.13 | 0.56 | 53.37 | 1.25 |
| 7#铲 | 0.03 | 0.15 | 0.11 | 54.37 | 0.85 |
| 8#铲 | 0.45 | 0.20 | 0.45 | 53.45 | 0.64 |
| 平均 | 0.47 | 0.20 | 0.32 | 53.40 | 0.72 |
从上表中看到矿山石灰石质量情况比较良好，成分也相对比较稳定。6#铲位的石灰石Mao含量较高，但经过质量搭配，平均数仍在公司考核范围内。
3.2、石灰石采矿选矿碎屑废石质量情况如下表：
| 石灰石成份 | SiO2 | AlO2 | Fe2O3 | CaO | MgO |
| 样品1 | 8.60 | 1.07 | 0.28 | 45.06 | 4.20 |
| 样品2 | 7.89 | 0.95 | 0.18 | 43.86 | 0.98 |
| 样品3 | 6.98 | 0.59 | 0.35 | 42.96 | 6.19 |
| 样品4 | 9.15 | 0.79 | 0.46 | 44.68 | 4.59 |
| 平均 | 8.16 | 0.85 | 0.32 | 44.14 | 3.99 |
石灰石采矿选矿碎屑废石中Cao含量低，MgO含量超标，Cao含量低直接影响生料LSF，从而影响到熟料的LSF及其熟料强度。一定MgO含量可以降低液相生成的温度，一定程度上有利于煅烧，但是MgO含量太高，熟料中的MgO就以方镁石晶体的形式产生，从而导致烧成温度变窄，窑口结圈、结大球等一系列状况。而且熟料磨成水泥后，熟料的方镁石晶体水化膨胀致使水泥安定性不良等问题。
3.3、当我们在生产中掺或不掺采矿选矿(碎屑)时，生产情况如下表：
如上表所示，当不掺采矿选矿碎屑废石时生料成分CaO53.4％，MgO0.7％，掺采矿选矿碎屑废石5％，CaO55.3％，MgO0.37％，是在控制指标的Cao≥50％、Mgo≤1.2％，当100％掺采矿选矿碎屑废石料时，CaO44.14％，MgO4.99％，是不符合配料要求的，对生料LSF、熟料LSF影响也很大。
本发明技术方案的目标值为：提高采矿选矿碎屑废石最大掺量为10.0％时，达到稳定生料LSF、SM、IM三个率值，保证熟料的LSF及熟料强度。
本发明技术方案的可行性分析：对2012年的3#线熟料情况进行了统计，其中2月、3月、5月、6月、8月、9月的熟料LSF合格率达到了96％以上，这几个月熟料LSF合格率这么高是因为有领导的关注，这说明我们通过努力，加强领导管理，在资源综合利用中生产P.C32.5水泥，提高采矿选矿碎屑废石的掺入量是可行的，只要在配料方案上做些调整就行了。详见下表：
| 1月 | 2月 | 3月 | 4月 | 5月 | 6月 |
| 94.6％ | 96.5％ | 100％ | 95.7％ | 100％ | 96.7％ |
| 7月 | 8月 | 9月 | 10月 | 11月 | 12月 |
| 93.3％ | 100％ | 96.6％ | 95.5％ | 94.8％ | 95.0％ |
工艺要求：采矿选矿碎屑废石最大掺量为10％，为了更好的稳定石灰石质量情况，严格要求矿山按比例搭配下料，通过预均化堆场均化来降低各地MgO峰值。并且取样人员加强取样代表性，同时实时取样数据来适当调节搭配比例。
搭配使用了石灰石边坡料(碎屑)，原料磨使用的石灰石的SiO2和AlO2的含量较正常料提高了不好，对生料的成分及率值等均有较大影响，为了稳定生料成分，保证窑煅烧正常，必须适当调节配料方案。
本发明技术方案的原配料方案计算见下表：
| 物料名称 | 比例 | SiO2 | AlO2 | Fe2O3 | CaO | MgO | LSF |
| 石灰石 | 80.3 | 1.24 | 0.27 | 0.32 | 52.47 | 1.13 | |
| 砂岩 | 15.4 | 72.38 | 12.49 | 4.15 | 0.59 | 1.47 | |
| 铁粉 | 4.3 | 23.06 | 4.85 | 34.74 | 23.91 | 4.13 | |
| 生料 | 100 | 13.09 | 2.26 | 2.21 | 44.27 | 1.15 | 108.6 |
| 指标要求 | 100 | 12.50 | 2.60 | 2.10 | 45.39 | 0.90 | 115.0 |
从上表数据计算得出看出生料LSF为108.6、Al2O3为2.26％、Fe2O3为2.21％。均距离指标要求LSF为115、Al2O3为2.60％、Fe2O3为2.10％较远，为了更好的使用石灰石边坡料(碎屑)，应适当减少砂岩及铁粉的用料比例，来稳定生料成分。
公司的技术管理标准要求，采矿选矿碎屑废石指标Cao≤45％、MgO≥3.5％。2013年1月份5日，到石灰石矿在120#平台6#铲位采矿碎屑、采矿废石区域进行取样，在同一个平台开采区取三个样品检验，结果如下：
| 石灰石成份 | SiO2 | AlO2 | Fe2O3 | CaO | MgO |
| 1 | 0.44 | 0.33 | 0.16 | 44.42 | 1.28 |
| 2 | 6.97 | 3.13 | 0.56 | 42.37 | 8.55 |
| 3 | 0.03 | 0.15 | 0.11 | 54.37 | 0.95 |
| 平均 | 2.48 | 1.20 | 0.28 | 47.05 | 3.59 |
同一个平台三个品位石灰石样品Cao.Mgo平均数分别为：47.05％.3.59％，采矿碎屑废石指标Cao≤45％、MgO≥3.5％，其中第1、3个样品就不符合要求，如果不能平稳生产，只是下了其中的一个品位，或是不均匀下料，那么就由可能达不到控制指标要求，因为采矿选矿碎屑废石在生产中不能直接生产水泥用，因此要少量的搭配使用，如果成分不稳定对配料影响是很大的，我们的水泥质量也得不到保障。
我们对2个月的进库石灰石和2#线、3#、4#线堆料运石灰石取样做比较对比调查，误差要求≤1.0％，参见图1。
由上表和图1中我们可以看到进库石灰石与实际上堆料石灰石使用相差甚大，这说明样品的代表性很重要，因为它提供的数据是控制生产质量的依据，样品代表性不正确，就会误导生产，因此领导也很重视，公司的技术标准制定了严谨的取样方法，每一位员工都要按要求执行，奖罚考核。
每次制样时要进行缩分，清扫磨盘，并用将要磨的样品进行洗磨。制样人员对值班员取回来的样品进行破碎，然后缩分烘干，再进行粉磨，都要按规定去做，如发现不按规定的，则进行扣罚，因此，不存在造成混料。检验分析人员检验前都按要求进行样品搅拌，检验按品质部操作规程进行，如发现不按操作规程进行，部门有考核制度进行奖罚。
1、多点搭配使用、降低MgO峰值。
石灰石采矿选矿碎屑废石的MgO很高，达到5.0％，要消除其中的MgO是不可能的，只有通过多点搭配来降低石灰石MgO的峰值，稳定石灰石下料质量。
2、适当调整配料方案，稳定生产质量。
为了更好的使用石灰石边坡料(碎屑)，应适当减少砂岩及铁粉的用料比例，来稳定生料成分为适应搭配边坡料的石灰石生产，适当调节用料比例，按下表的用料比例进行生产调整，从而使生料成分在指标要求控制范围：
| 物料名称 | 比例 | SiO2 | AlO2 | Fe2O3 | CaO | MgO | LSF |
| 石灰石 | 81.1 | 1.24 | 0.27 | 0.32 | 52.47 | 1.13 | |
| 砂岩 | 14.8 | 72.38 | 12.49 | 4.15 | 0.59 | 1.47 | |
| 铁粉 | 4.1 | 23.06 | 4.85 | 34.74 | 23.91 | 4.13 | |
| 生料 | 100 | 12.48 | 2.58 | 2.12 | 45.40 | 1.14 | 115.3 |
| 指标要求 | 100 | 12.50 | 2.60 | 2.10 | 45.39 | 0.90 | 115.0 |
为了解决质量波动大的原因，矿山部采用勾机或装载机事先把这个采区的石灰石与采矿选矿碎屑废石进行混合均匀，然后再装车生产进库。2013年从1月份到6月份，进库石灰石Cao.Mgo合格率情况如下：
从表中看出，半年来进库石灰石Cao.Mgo合格率平均为：87.5％，控制指标是搭配采矿碎屑、废石进库石灰石Cao.Mgo合格率85％，达到了校好的效果。
本发明技术方案的目标值的确认：调整配料方案，运用采矿选矿碎屑废石最大掺量为10％时，还能满足生产条件，保证进库石灰石Cao.Mgo合格率85％，不仅保证熟料的强度和水泥的质量，还提高熟料LSF合格率，在2013年各线的孰料质量也得到了进一步的提高。见下表：
做了大量实验研究，通过石灰石采矿选矿碎屑废石与正常石灰石按一定比例搭配使用，调整配料方案的用料比例，最后得以最佳配料方案来稳定生料成分，降低物料波动，提高熟料三率值合格率。石灰石采矿选矿碎屑废石的使用降低了生产成本，并对矿山的使用年限及环境的综合质量具有重要的意义。
通过了这一次的PDCA循环，对石灰石采矿选矿碎屑废石与正常石灰石按一定比例搭配使用，调整配料方案的用料比例，最后得以最佳配料方案是掺入量10％，能满足生产要求，各线出窑熟料质量也有所提高，但是，作为生产水泥熟料主要原料的石灰石质量变动性很大，在很大程度上还是制约着生料配料的稳定性。因此，为了保证我们这次活动的成果，我们还将在这一方面加大管理的力度，产品在市场上的价格竞争力得以占优质，因此，使公司的资源综合利用工作能良性开展，取得公司的经济效益与节能减排降消耗的社会效益双赢的良好效果。
在下一步的打算当中，可以将采矿选矿碎屑废石在生产当中还能掺入量是多少，保证达到稳定生料LSF、SM、IM三个率值，保证熟料的LSF及熟料强度，经过对开采时产生的采矿选矿碎屑废石的资源综合利用，大幅度减少灰岩矿山的废物排放浪费，为节约资源消耗，保护环境作出积极深远的社会贡献。提高采矿选矿碎屑废石最大掺入量为10％时，达到稳定生料LSF、SM、IM三个率值，保证熟料的LSF及熟料强度。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种提高采矿选矿碎屑废石在P.C32.5水泥中掺入量的方法，其特征在于，包括：
⑴将采矿选矿碎屑废石与石灰石按以下重量份数搭配，该采矿选矿碎屑废石包括砂岩、铁粉和生料：
石灰石：81.1份；
砂岩：14.8份；
铁粉：4.1份；
生料：100份；
⑵按比例，将采矿选矿碎屑废石与石灰石利用勾机或装裁机在开采区进行混合搅拌后，再送入磨机制备水泥。
2.根据权利要求1所述的提高采矿选矿碎屑废石在P.C32.5水泥中掺入量的方法，其特征在于，所述石灰石中各成分的重量份数如下：
SiO2：1.24份；
AlO2：0.27份；
Fe2O3：0.32份；
CaO：52.47份；
MgO：1.13份。
3.根据权利要求1所述的提高采矿选矿碎屑废石在P.C32.5水泥中掺入量的方法，其特征在于，所述砂岩中各成分的重量份数如下：
SiO2：72.38份；
AlO2：12.49份；
Fe2O3：4.15份；
CaO：0.59份；
MgO：1.47份。
4.根据权利要求1所述的提高采矿选矿碎屑废石在P.C32.5水泥中掺入量的方法，其特征在于，所述铁粉中各成分的重量份数如下：
SiO2：23.06份；
AlO2：4.85份；
Fe2O3：34.74份；
CaO：23.91份；
MgO：4.13份。
5.根据权利要求1所述的提高采矿选矿碎屑废石在P.C32.5水泥中掺入量的方法，其特征在于，所述生料中各成分的重量份数如下：
SiO2：13.19份；
AlO2：2.26份；
Fe2O3：2.10份；
CaO：45.39份；
MgO：0.90份。
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| CN105236862A (zh) * | 2015-09-14 | 2016-01-13 | 安徽芜湖飞琪水泥制品有限公司 | 高强度水泥桩材料组合物和高强度水泥桩的制备方法 |
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