文 献 综 述

目前,我国白水泥主要还是采用小型预热器窑和干法中空窑生产,与普通硅酸盐水泥基本采用的新型干法生产技术相比其生产规模和各项技术经济指标均有较大的差距。普遍面临着节能减排的巨大压力。

我国白水泥生产现状

据不完全统计我国现有白水泥厂 80 多家 ，年总生产能力约达到 600 多万吨，水泥生产线大约 160多条。 其中 准2.5m 及以下回转窑 130 多条，占比 80%以 上 ；准2.5m ~准2.8m 回 转 窑 20 多 条 ， 占 比 13% ~14%；gt;准3.0m 以上回转窑 8 条，占比不到 5%。三个档次的白水泥回转窑其生产能力大约各占三分之一，形成三分天下的局面。按照西方国家控制比例，普通硅酸盐水泥与白水泥的生产量比约为 100∶0.2，按此比例计算，如我国 2011 年硅酸盐水泥即使按 20 亿吨计算， 我国白水泥消耗量充其量不会超过 400 万吨，与我国现有白水泥生产量相比总体上已处于超饱和状态。 但据了解国内有些白水泥厂由于受市场销售影响，每年生产处于开开停停状态，也有的厂白水泥和灰水泥共用一条生产线交替生产，因此使我们还没感到白水泥市场出现严重过剩的局面。
阿尔博波特兰公司是世界上最大的白水泥生产商和销售商，其白水泥生产有美国、埃及、马来西亚和中国等多个生产基地，共有 6 条白水泥生产线，白水泥销售遍布全球。2009 年白水泥总产量已超过 300 万吨

白水泥与普通水泥的区别

普通水泥熟料是多种矿物组成的细小晶体的人造岩石，通常结晶粒径范围10~70μm，平均粒径约30~70μm，主要是C3S、C2S、C3A和C4AF四种矿物，还有少量的游离氧化钙（f-CaO），游离氧化镁及含碱矿物及玻璃体等。其中硅酸三钙并不以纯C3S形式存在，总含有其它氧化物（Fe2O3、MgO、Al2O3、R2O等）形成固溶体。为与纯C3S化合物区别，将其命名为阿利特（Alite）[i]。电子探针分析表明，阿利特中含有少量Fe2O3、TiO2、MgO、K2O、Na2O等杂质，阿利特在黑白反光显微镜下呈黑色多角形颗粒。而白水泥熟料中的C3S纯度较好，白度很高的水泥，其熟料的白度随C3S含量的增加而提高。因为白水泥中Fe2O3等使C3S生成阿利特固溶体的物质很少，因此在白水泥熟料中，呈黑色多角形颗粒的阿利特少。在普通水泥熟料中，C2S结晶体在黑白反光显微镜下为黑白双晶条纹的圆形颗粒，其颜色要比含杂质的阿利特黑色颗粒要浅。但在白水泥中，C2S的白度远远不及C3S的高；而且C2S中易于固溶着色金属氧化物，使其白度下降。因此在白水泥配料中，要适当提高石灰石饱和系数，增加C3S含量。虽然由Fe2O3参与形成的C4AF铁相固溶体为反射能力强的白色中间相，但在熟料组成中，其C4AF含量比C3S的低很多，故对白度的影响较小；但是Fe2O3的存在能使白色的C3S在黑白反光显微镜下变成是黑色的阿利特结晶；此外C2S又易于固溶着色的金属氧化物（如Fe2O3），从而大大的降低水泥的白度[ii]。因此为增加熟料白度，要大大减少白水泥熟料中Fe2O3含量，最好其w(Fe2O3)lt;0.35%~0.4%。C3A形成的固溶体在黑白反光显微镜下为反射能力弱的黑色中间相，故在白水泥熟料中控制比例也要低；但也不能过低，因为要确保熟料中形成大量C3S所需要的液相量[iii]。

为增加熟料的白度，在制造过程中必须避免或尽量减少着色杂质的混入，其中减少铁的混入就十分重要。但原料要粉磨成90μm，筛余12%~20%的生料粉，若采用一般的球磨机粉磨，加上原料配料中加入的硅砂使原料难磨，因此钢球和衬板在粉磨过程中被物料磨蚀量就大。有的水泥厂粉磨生料的钢球和衬板消耗量就高达45g/t，也就是说1t生料中有45g铁混入，从而会大大降低熟料的白度4。解决的措施有以下几种：一是采用耐磨性高的高铬铸铁来制造衬板和钢球，以减少铁污染；二是采用橡胶衬板或者花岗岩衬板，研磨体采用鹅卵石；三是原料磨不用球磨系统而采用立磨系统，因为有的水泥厂采用立磨粉磨，其吨生料衬板消耗量仅6.2g，只有一般球磨机消耗量的14%5。更有一些立磨，不采用高铬铸铁衬板，而采用陶瓷衬板，不仅大大提高了衬板寿命而且生料中含铁量也不会增加。

白水泥生料的易烧性

为提高C3S含量、确保白水泥熟料的白度，原料配料时要求石灰饱和系数和硅酸率要高且铁含量又要严控，所以白水泥生料的易烧性比普通水泥生料的要差。生料的易烧性目前多通过试验方法测定熟料内未反应的游离石灰量表示。游离石灰量高，表示生料不容易煅烧。易烧性的好坏取决于原料的化学成分、矿物性能和生料细度，这里我们可用史密斯（F.L.Smith）公司易烧性方程式来分析水泥生料的易烧性6。

w(CaO)1 400 ℃ =[0.343(LSF - 93) 2.74(SM - 2.3)] [0.83Q45 0.10C125 0.39R45] (2)式中：w(f-CaO)1400℃ #8212; 生料经1 400 ℃煅烧300min后含f-CaO的质量分数，%；LSF#8212;石灰石饱和系数，SM#8212;硅酸率，算式分别为：LSF = 100w(CaO)