改性造纸白泥用作水泥混合材的工业试验_刘来宝(2)

研究开发 R & D

造

废渣[1]。

纸白泥是造纸工业回收碱时苛化反应所产生的泥浆状沉淀副产物。碱回收系统苛化工

粒径

区间0min30min

≤1μm

表2　白泥粒度分布

≤＜≤≤≤≤≤≥3μm10μm20μm30μm40μm60μm80μm80μm

D50

段的沉淀白泥经洗涤回收其中的氢氧化钠并浓缩后，最终成为含水45%～60%的

0.21 3.94 27.55 56.45 69.04 86.45 95.12 99.98 0.02 17.32

16.2641.9866.8078.0383.0090.6694.9298.821.187.07

我国已成为纸张生产大国、消费大国、进口大国，造纸产量和消费量分别占到世界总量的23.3%和23.1%。根据中国造纸协会的资料，截止2012年底，我国纸和纸板生产量和消费

表1　原材料化学组成

项目

CaOSiO2Al2O3Fe2O3MgOSO3R2OLossSUM

%%%%%%%%%

0.520.24-1.9240.799.78

0.510.95--43.4199.76

2.892.252.770.881.7698.37

量已连续三年超过美国，均居世界第一，生产量达到10250.0由此，造纸白泥作为固体废弃物，对环境的危害日益严万t[2]。

重。目前大多数企业采用填埋或堆放的方式处理造纸白泥，由于压实、降雨和微生物分解的原因，会产生高浓度渗滤液和残留碱的溶解，造成地下水污染。长期堆积的白泥堆场在恶劣天气等条件下还存在坍塌风险。近年来国内外白泥综合造纸白泥在利用研究与开发情况取得一些有益的结果[3～11]，

建筑材料、塑料行业以及环保领域的回收再利用进行了广泛的探索。近年来，作者在分别开展了造纸白泥在新型墙体材料、碱激发胶凝材料及水泥混合材等方面的应用研究，取得了为了进一步推动造纸白泥因地制宜地一些阶段性结果[12～15]。

造纸白泥52.024.120.26

石灰石51.013.140.74熟料55.3225.447.06

DbDP4

进行资源化高效利用，本项目通过将造纸白泥的化学改性处理与对新型干法水泥生产系统的技术改造相结合的方法，将包裹于造纸白泥颗粒聚集体中的自由水充分释放的同时，利

用高温水泥熟料冷却过程中产生的废余热（来自篦冷机第三

段尾端，废气温度约为160～250℃）将其快速烘干，并作为混合料进入水泥熟料库，对造纸白泥的改性预处理、烘干及资

71

76

81

31364146

51566166

3.Uifub! !

源化利用等关键问题进行了工业化试验。

图1 造纸白泥XRD图谱

1

1.1

原材料与工艺设计

原材料与试验分析

造纸白泥（含水率45.83％）来自四川某造纸企业，其余

原料为水泥厂自有原料，所用粉煤灰符合GB/T2847-2005《用于水泥中的火山灰质混合材料》的要求，原材料化学组成见表1。

粒度分析（表2）的测试结果显示，粉体中10μm以下颗粒平均比例27%，20μm以下占到56%，实验室球磨30min后，3μm以下颗粒比例已经达到58%，说明造纸白泥本身颗粒细小，且容易粉磨，若其与难磨物料（熟料，矿渣）进行混合粉磨，难磨物料可作为白泥的“微级研磨体”进一步增大颗粒细度，有助于其填充效应的发挥。

X射线衍射结果（图1）表明，造纸白泥的主要矿物组成

图2 造纸白泥SEM图

为碳酸钙，其矿物组成与石灰石基本相同，完全可用于水泥

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第35卷第6期 2014年3月