CN106018158A - 一种水泥原料中结晶二氧化硅数量的测定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水泥原料中结晶二氧化硅数量的测定方法，它包括以下步骤：S1.预处理；S2.粉磨；S3.制备分析样品；S4.样品分析：测定分析样品中二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁和氧化钙的数量，根据80μm筛余样品与待测水泥原料二氧化硅数量的差值或率值差值进行评定。本发明提供的一种水泥原料中结晶二氧化硅数量的测定方法，不需要借助水泥厂没有配备的大型检测仪器：X射线衍射、电镜扫描、光学显微镜等仪器对原料中结晶二氧化硅进行研究，因此，该方法操作简单、测定快速和方便、成本低、应用范围广，可以使用水泥厂已有的通用检测仪器进行。

Description

一种水泥原料中结晶二氧化硅数量的测定方法
技术领域
本发明属于材料技术领域，具体涉及一种水泥原料中结晶二氧化硅数量的测定方法。
背景技术
我国是水泥生产大国，随着国民经济的快速发展和人们生活水平的不断提高，对水泥的需求日益增加。水泥生产的关键是熟料的烧成。生产水泥熟料的原料通常是石灰石、硅质原料(粘土或页岩)、铝质原料和铁制原料。按照工艺配方以一定的比例混合、粉磨后在窑内于1400-1450℃煅烧而成，各种原料的配制比例即生料配方是根据其化学成分而定的。所配制的生料就化学成分而言，其重量百分比一般为：氧化钙66％、二氧化硅22％、三氧化铝6％、三氧化二铁4％、其它成分如氧化钠、氧化钾、三氧化硫等占2％。
传统的水泥熟料生产工艺通常用氧化钙数量较高的高品味石灰石。从地质成岩的理论分析，高品味石灰石为浅海高能(波浪大)富氧带生物沉积形成。所谓高能即海浪波打，生物吸收海水中的碳酸钙形成自己的骨骼求得浅海高能带中生存。富氧带海波浪打氧气充分使生物生长，如珊瑚、贝壳等生物死亡、打碎堆积、重结晶。这样形成的高品味石灰石对熟料煅烧有两个不利点：一是碳酸钙晶格完善，分解温度高。分解温度高以为着能耗高，分解速度慢；二是高品味石灰石由于是生物化学沉积，则生物在生长的过程中为了骨架完善、牢固，产生一个生物分异作用，即把二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁排斥在外而不共生融合，这样二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁都是独立结晶的形式存在，也增加熔点及溶出温度，钝化了活性，对熟料煅烧不利。
原料中结晶SiO2是影响生料易烧性和熟料煅烧质量的重要因素，尤其是大尺寸结晶SiO2影响更加严重。不少研究工作表明：原料中结晶SiO2对熟料质量产生不利影响的首要因素是结晶SiO2的尺寸。有文献已指出结晶SiO2尺寸超过44μm即可导致煅烧过程中CaO与SiO2反应速度变慢，生料易烧性变差，降低熟料产量，增和烧成热耗。进行原料中结晶SiO2的研究，需借助X射线衍射、电镜扫描、光学显微镜等仪器，而大部分水泥厂不具备上述检测设备，不利于在工业生产中检测结晶二氧化硅，分析大尺寸结晶二氧化硅对熟料质量的影响。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种快速、简单测定水泥原料中结晶二氧化硅数量的测定方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种水泥原料中结晶二氧化硅数量的测定方法，它包括以下步骤：
S1.预处理：取待测水泥原料，放入干燥箱中进行烘干，待冷却后破碎至原料颗粒粒径5～7mm并混合均匀；
S2.粉磨：单一样品的粉磨或多个同类样品的粉磨
(1)单一样品的粉磨：取预处理的水泥原料5kg进行粉磨，取90～110g粉末检验80μm的筛余，若筛余为10～15％停止粉磨；
(2)多个同类样品的粉磨：取一个预处理的水泥原料样品5kg进行粉磨，取90～110g粉末检验80μm的筛余，若筛余为10～15％停止粉磨，记录时间为t，其余样品研磨时间为t，并检验80μm的筛余；
S3.制备分析样品：将粉磨后的料过0.9mm筛，取过0.9mm的样品50g，装入振动磨样机的磨盘中，粉磨2min，即为分析样品；
S4.样品分析：测定分析样品中二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁和氧化钙的数量，根据80μm筛余样品与待测水泥原料二氧化硅数量的差值或率值差值进行评定。
进一步地，步骤S1中所述烘箱的温度设置为120～160℃，时间为50～70min。
进一步地，步骤S2中所述多个同类样品为石灰石质水泥原料、硅质水泥原料、铝质水泥原料或铁质水泥原料。
本发明中所述结晶二氧化硅指水泥原料中二氧化硅的一部的，它们在生料粉磨过程难以磨细，在熟料煅烧过程中难以化合。通常的矿物成分为石英、燧石和蛋白石。
本发明的原理为：将水泥原料破碎至一定粒度，取固定数量的水泥原料，在化验室统一试验小磨中粉磨至一定细度。以粉磨后物料80μm筛余值、80μm筛余部分SiO2数量与原料SiO2数量的差值或率值差值，来表征水泥原料中结晶SiO2的数量。
本发明具有以下优点：本发明提供的一种水泥原料中结晶二氧化硅数量的测定方法，不需要借助水泥厂没有配备的大型检测仪器：X射线衍射、电镜扫描、光学显微镜等仪器对原料中结晶二氧化硅进行研究，因此，该方法操作简单、测定快速和方便、成本低、应用范围广，可以使用水泥厂已有的通用检测仪器进行。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述。
实施例1：一种水泥原料中结晶二氧化硅数量的测定方法，它包括以下步骤：
S1.预处理：取待测水泥原料，放入干燥箱中进行烘干，所述烘箱的温度设置为120℃，时间为50min，待冷却后破碎至原料颗粒粒径5～7mm并混合均匀；
S2.粉磨：单一样品的粉磨：取预处理的水泥原料5kg进行粉磨，取90g粉末检验80μm的筛余，若筛余为10～15％停止粉磨；
S3.制备分析样品：将粉磨后的料过0.9mm筛，取过0.9mm的样品50g，装入振动磨样机的磨盘中，粉磨2min，即为分析样品；
S4.样品分析：测定分析样品中二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁和氧化钙的数量，根据80μm筛余样品与待测水泥原料二氧化硅数量的差值进行评定。
实施例2：一种水泥原料中结晶二氧化硅数量的测定方法，它包括以下步骤：
S1.预处理：取待测水泥原料，放入干燥箱中进行烘干，所述烘箱的温度设置为160℃，时间为70min，待冷却后破碎至原料颗粒粒径5～7mm并混合均匀；
S2.粉磨：多个同类样品的粉磨，所述多个同类样品为石灰石质水泥原料、硅质水泥原料；取石灰石质水泥原料样品5kg进行粉磨，取110g粉末检验80μm的筛余，若筛余为10～15％停止粉磨，记录时间为t，硅质水泥原料样品研磨时间为t，并检验80μm的筛余；
S3.制备分析样品：将粉磨后的料过0.9mm筛，取过0.9mm的样品50g，装入振动磨样机的磨盘中，粉磨2min，即为分析样品；
S4.样品分析：测定分析样品中二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁和氧化钙的数量，根据80μm筛余样品与待测水泥原料二氧化硅数量的率值差值进行评定。
实施例3：一种水泥原料中结晶二氧化硅数量的测定方法，它包括以下步骤：
S1.预处理：取待测水泥原料，放入干燥箱中进行烘干，所述烘箱的温度设置为135℃，时间为55min，待冷却后破碎至原料颗粒粒径5～7mm并混合均匀；
S2.粉磨：多个同类样品的粉磨，多个同类样品为石灰石质水泥原料、硅质水泥原料、铝质水泥原料；取石灰石质水泥原料5kg进行粉磨，取100g粉末检验80μm的筛余，若筛余为10～15％停止粉磨，记录时间为t，其余样品研磨时间为t，并检验80μm的筛余；
S3.制备分析样品：将粉磨后的料过0.9mm筛，取过0.9mm的样品50g，装入振动磨样机的磨盘中，粉磨2min，即为分析样品；
S4.样品分析：测定分析样品中二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁和氧化钙的数量，根据80μm筛余样品与待测水泥原料二氧化硅数量的差值进行评定。
实施例4：一种水泥原料中结晶二氧化硅数量的测定方法，它包括以下步骤：
S1.预处理：取待测水泥原料，放入干燥箱中进行烘干，所述烘箱的温度设置为155℃，时间为65min，待冷却后破碎至原料颗粒粒径5～7mm并混合均匀；
S2.粉磨：多个同类样品的粉磨，多个同类样品为石灰石质水泥原料、硅质水泥原料、铝质水泥原料和铁质水泥原料；取石灰石质水泥原料样品5kg进行粉磨，取105g粉末检验80μm的筛余，若筛余为10～15％停止粉磨，记录时间为t，其余样品研磨时间为t，并检验80μm的筛余；
S3.制备分析样品：将粉磨后的料过0.9mm筛，取过0.9mm的样品50g，装入振动磨样机的磨盘中，粉磨2min，即为分析样品；
S4.样品分析：测定分析样品中二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁和氧化钙的数量，根据80μm筛余样品与待测水泥原料二氧化硅数量的率值差值进行评定。
实验例：在原料堆场取2种块状硅质原料(页岩/砂岩)和块状石灰石，在105℃烘干2h，经颚式破碎机破碎至＜7mm。进行下述试验：
(1)称取85％石灰石+15％页岩混合料5kg，装入化验室统一试验小磨。粉磨时间t min后，取样测定80μm筛余值N。若N＝5％-10％，粉磨结束。若N超出前述范围，需重新配料或将检测物料继续研磨，将研磨时间调整2mim，即研磨总时长T min±2min，直至N值满足要求为止。记录筛余值和粉磨时间。再称取85％石灰石+15％砂岩混合料5kg，与前次粉磨时间保持一致，记录粉磨后粉料筛余值与粉磨时间。
(2)取1种硅质原料5kg，单独装入化验室统一试验小磨，重复上述操作步骤。
工艺试验80μm筛余结果见表1，小磨生料及80μm筛余化学成分见表2。
表1：硅质原料工艺试验结果
物料 粉磨时间/min 80μm筛余/％
85％石灰石+15％页岩 13 6.30
85％石灰石+15％砂岩 13 4.30
100％页岩 15 9.00
100％砂岩 15 6.50
表1显示，砂岩比页岩的易磨性好。
表2：小磨生料及其筛余物化学成分
表2显示，对比小磨生料和小磨生料80μm可见，页岩80μm筛余的SiO2数量明显偏高。而砂岩80μm筛余化学成分与小磨生料无显著差异。表明生料中粗颗SiO2来源于页岩。砂岩比页岩易磨性好的原因是，砂岩中减少含有粗颗结晶SiO2。这些粗颗结晶SiO2结晶完美，易磨性差。

Claims (3)

1.一种水泥原料中结晶二氧化硅数量的测定方法，其特征在于，它包括以下步骤：
S1. 预处理：取待测水泥原料，放入干燥箱中进行烘干，待冷却后破碎至原料颗粒粒径5～7mm并混合均匀；
S2. 粉磨：单一样品的粉磨或多个同类样品的粉磨
单一样品的粉磨：取预处理的水泥原料5kg进行粉磨，取90～110g粉末检验80μm的筛余，若筛余为10～15%停止粉磨；
多个同类样品的粉磨：取一个预处理的水泥原料样品5kg进行粉磨，取90～110g粉末检验80μm的筛余，若筛余为10～15%停止粉磨，记录时间为t，其余样品研磨时间为t，并检验80μm的筛余；
S3. 制备分析样品：将粉磨后的料过0.9mm筛，取过0.9mm的样品50g，装入振动磨样机的磨盘中，粉磨2min，即为分析样品；
S4. 样品分析：测定分析样品中二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁和氧化钙的数量，根据80μm筛余样品与待测水泥原料二氧化硅数量的差值或率值差值进行评定。
2.如权利要求1所述的一种水泥原料中结晶二氧化硅数量的测定方法，其特征在于，步骤S1中所述烘箱的温度设置为120～160℃，时间为50～70min。
3.如权利要求1所述的一种水泥原料中结晶二氧化硅数量的测定方法，其特征在于，步骤S2中所述多个同类样品为石灰石质水泥原料、硅质水泥原料、铝质水泥原料或铁质水泥原料。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106556615A (zh) * 2016-11-21 2017-04-05 厦门出入境检验检疫局检验检疫技术中心 一种氧化铁皮中硅掺杂情况的检测方法
CN108328949A (zh) * 2018-01-22 2018-07-27 江西亚东水泥有限公司 一种水泥熟料生产方法
CN112362655A (zh) * 2020-09-29 2021-02-12 新兴铸管股份有限公司 一种球墨铸铁管件水泥砂浆内衬的破碎机构及鉴别方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6489119B1 (en) * 1996-03-29 2002-12-03 Elan Pharmaceuticals, Inc. Analgesic screening method and composition
US20080302977A1 (en) * 2007-06-06 2008-12-11 Acpa Energy Conversion Devices Co., Ltd. Light emitting module for producing a visible light by passive ultraviolet excitation
CN101781096A (zh) * 2010-01-22 2010-07-21 中材天山(云浮)水泥有限公司 利用高硅低钙石灰石生产水泥的方法
CN102269682A (zh) * 2011-05-12 2011-12-07 湖南大学 检测新拌水泥净浆、砂浆和混凝土中矿物掺合料的方法
CN102491655A (zh) * 2011-11-21 2012-06-13 武汉理工大学 自粉化熟料矿渣硅酸盐水泥及其制备方法
CN103011646A (zh) * 2012-12-31 2013-04-03 河南民安新型材料有限公司 用于水泥和混凝土中的粉煤灰粉体加工的细度控制方法
CN103115840A (zh) * 2013-02-01 2013-05-22 同济大学 辨识固体废弃物基地聚合物与普通水泥水化产物的方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6489119B1 (en) * 1996-03-29 2002-12-03 Elan Pharmaceuticals, Inc. Analgesic screening method and composition
US20080302977A1 (en) * 2007-06-06 2008-12-11 Acpa Energy Conversion Devices Co., Ltd. Light emitting module for producing a visible light by passive ultraviolet excitation
CN101781096A (zh) * 2010-01-22 2010-07-21 中材天山(云浮)水泥有限公司 利用高硅低钙石灰石生产水泥的方法
CN102269682A (zh) * 2011-05-12 2011-12-07 湖南大学 检测新拌水泥净浆、砂浆和混凝土中矿物掺合料的方法
CN102491655A (zh) * 2011-11-21 2012-06-13 武汉理工大学 自粉化熟料矿渣硅酸盐水泥及其制备方法
CN103011646A (zh) * 2012-12-31 2013-04-03 河南民安新型材料有限公司 用于水泥和混凝土中的粉煤灰粉体加工的细度控制方法
CN103115840A (zh) * 2013-02-01 2013-05-22 同济大学 辨识固体废弃物基地聚合物与普通水泥水化产物的方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106556615A (zh) * 2016-11-21 2017-04-05 厦门出入境检验检疫局检验检疫技术中心 一种氧化铁皮中硅掺杂情况的检测方法
CN106556615B (zh) * 2016-11-21 2019-03-05 厦门出入境检验检疫局检验检疫技术中心 一种氧化铁皮中硅掺杂情况的检测方法
CN108328949A (zh) * 2018-01-22 2018-07-27 江西亚东水泥有限公司 一种水泥熟料生产方法
CN112362655A (zh) * 2020-09-29 2021-02-12 新兴铸管股份有限公司 一种球墨铸铁管件水泥砂浆内衬的破碎机构及鉴别方法

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