一、 水泥行业发展的现状

当今水泥行业是建材类行业的支柱发展行业，它是建筑行业不可缺少的以及最重要的部分之一。随着国民经济的发展，水泥的产量也在连年上升。2004 年我国水泥总产量已达 9.7 亿 t，2005 年达到 10.6 亿 t，已连续 20 年占世界第一位。根据发达国家的经验，人均累计消费量一般达到 10t 以上方达到相对饱和点，我国的人均水泥累计消费量约相当于发达国家的 1/2。实际上，在这十多年里，水泥的实际年产量总是超过专家们的预期。作为发展中国家，我国国民经济的持续发展需要保持一个较大的建设规模，因此需要更高的水泥产量与之相适应。这使得我国水泥工业在未来 20 年必需有很大的发展^[1,2]大约2000年前，古希腊和古罗马人就用石灰和火山灰的混合物，让它在水中缓慢生成坚硬的固体，这就是最早的水泥。经过了一代又一代人的努力，现在的水泥产品丰富多样，例如：通用水泥、快硬硅酸盐水泥、膨胀硫酸铝盐水泥等等。

二、 水泥熟料的组成

硅酸盐水泥熟料主要由四种矿物组成，分别为：（1）硅酸三钙 3CaO#183;SiO₂，可简写为 C₃S，当它与少量MgO、Al₂O₃、Fe₂O₃等氧化物形成固溶体时，被称为阿利特矿或 A 矿。（2）硅酸二钙 2CaO#183;SiO₂，可简写为 C₂S，当其它少量氧化物形成固溶体时被称为贝利特矿或 B 矿。（3）铝酸三钙 3CaO#183;Al₂O₃，可简写为 C₃A，熟料中的铝酸钙主要是铝酸三钙，它也可以与少量氧化物形成固溶体。（4）铁铝酸四钙（褐针镍矿）4CaO#183;Al₂O₃#183;Fe₂O₃，可简写为 C₄AF，其化学组成为一系列连续固溶体，通常称铁相固溶体。另外，还有少量的游离氧化钙（f-CaO）、方镁石（结晶氧化镁）、含碱矿物以及玻璃体等。在这些熟料矿物中，含量最多者一般为A矿和B矿两种矿物，通常它们在熟料中约占 70～80％，余下的 20～30％则为上述其他的矿物。C₃S 是硅酸盐水泥水硬性的主要实现者，其机械强度与硅酸盐水泥的强度不相同；其他单矿物进行水化时，水硬性表现得更为缓慢。也就是说，硅酸盐水泥熟料的各个矿物在硬化时的产物相互影响，相互作用。^[3] 在传统硅酸盐水泥熟料中， C₃S的含量对水泥强度的影响很大，其含量一般为50%~60%（质量分数，下同）。对于纯相硅酸盐水泥而言，提高C₃S含量，可以提高水泥的强度，然而此时水泥熟料烧成温度高，能耗高，资源消耗量大。所以考虑到这些问题，我们也要改进烧成水泥熟料的方法。^[4]

三、 阿利特矿物的概述

3.1硅酸三钙的性质

硅酸三钙（阿利特矿）主要由硅酸二钙和氧化钙反应生成。是硅酸盐水泥熟料的主要矿物，其含量通常为50%#8212;60%。

在硅酸盐水泥熟料中，硅酸三钙并不以纯的形式存在，总含有少量的其它氧化物，如氧化镁、氧化铝等固溶体，称为阿利特（Alite）或A矿。阿利特的组成，由于其他氧化物的含量及其在硅酸三钙中固溶程度的不同而变化较大，不同研究者所得结果也有所差异。电子探针分析表明，在阿利特中除了含氧化镁和氧化铝外，还含有少量的氧化铁、碱、氧化钛、氧化磷等，但其成分仍然接近于纯硅酸三钙。

纯C₃S只在2065~1250℃温度范围内稳定，在2065℃以上不一致熔融为CaO与液相，在1250℃以下分解为C₂S浅和CaO.实际上C₃S的分解反应进行得比较缓慢，致使纯C₃S在室温下可以呈介稳状态存在。

纯硅酸三钙一般为洁白色，当熟料中含有少量氧化铬时，阿利特会表现为绿色；含有少量氧化钴时，随钴的价数的变化，可获得浅兰色或者玫瑰红色；含氧化锰时，阿利特会呈现出红色-紫色，并且随锰的价态而改变。阿利特的密度通常为3.14~3.25g/cm³。