一次出窯熟料水溶性鉻（Ⅵ）波動(dòng)調(diào)整的實(shí)踐

2022年10月中旬，池州海螺一條5?000t/d生產(chǎn)線(xiàn)的出窯熟料鉻（Ⅵ）含量突然從原來(lái)6mg/kg左右上升至10mg/kg左右。針對(duì)出窯熟料鉻（Ⅵ）含量上升66%的情況，我公司從熟料生產(chǎn)所用原材料入手，找出鐵質(zhì)原料總鉻含量大幅上升是熟料鉻（Ⅵ）含量上升的原因。受此啟發(fā)，為了避免使用高鉻石灰石造成熟料鉻（Ⅵ）上升，將高鉻石灰石作混合材用于水泥生產(chǎn)，既保證了水泥產(chǎn)品鉻（Ⅵ）含量穩(wěn)定，又提高了公司資源利用率。

1、出窯熟料更換鐵質(zhì)材料后鉻（Ⅵ）變化及原因分析2022年10月12日，熟料生產(chǎn)線(xiàn)鐵質(zhì)材料由原來(lái)使用的采銅礦粉改為使用產(chǎn)自湖北的銅礦粉，其他原材料及原煤均未發(fā)生改變。2022年10月16日檢測(cè)出窯熟料鉻（Ⅵ）時(shí)發(fā)現(xiàn)，該條線(xiàn)出窯熟料鉻（Ⅵ）由原來(lái)的6.0mg/kg左右上升至9.5mg/kg。此后連續(xù)三天該條線(xiàn)出窯熟料鉻（Ⅵ）均在10.0mg/kg左右。為了分析出窯熟料鉻（Ⅵ）異常變化原因，我公司隨即對(duì)該條線(xiàn)所使用的所有原燃材料進(jìn)行了分析，具體結(jié)果見(jiàn)表1、表2。正常生產(chǎn)期間石灰石使用比例85%，高硅砂巖使用比例4%，自采砂巖使用比例8%，銅礦粉使用比例3%，計(jì)算熟料料耗1.51，煤灰摻入量3%。根據(jù)配料計(jì)算，如果所有價(jià)態(tài)的鉻在窯內(nèi)全部被氧化為六價(jià)態(tài)的鉻，那么計(jì)算六價(jià)鉻含量=（246×0.04+137×0.08+957×0.03）×1.51×0.97=72.52（mg/kg）。根據(jù)鉻元素的化學(xué)性質(zhì)和水泥熟料的生產(chǎn)條件可知，低價(jià)態(tài)的鉻在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)只有一部分被氧化為六價(jià)態(tài)的鉻。表1出窯熟料鉻（Ⅵ）含量變化情況

mg/kg表2原燃材料總鉻檢測(cè)分析

mg/kg更換高鉻鐵質(zhì)材料后，由于生料中鉻含量上升，出窯熟料鉻（Ⅵ）相應(yīng)地上升。查到此原因后，2022年10月23日，我公司立即停用該批次高鉻銅礦粉，組織地采低鉻銅礦粉進(jìn)廠(chǎng)使用（總鉻含量400mg/kg）。2022年11月2日，待生料庫(kù)內(nèi)高鉻生料全部置換完成后，我公司再次組織檢測(cè)該生產(chǎn)線(xiàn)的出窯熟料鉻（Ⅵ）含量為6.8mg/kg，此后連續(xù)一周鉻（Ⅵ）含量檢測(cè)結(jié)果基本在7~7.5mg/kg。隨后的一個(gè)月，我公司穩(wěn)定熟料生產(chǎn)的原燃材料，出窯熟料鉻（Ⅵ）恢復(fù)到可控水平。通過(guò)此次分析可以驗(yàn)證，天然存在的礦物中鉻元素是以低價(jià)態(tài)存在的。因此如果采用高鉻石灰石（低價(jià)態(tài)的鉻元素）生產(chǎn)水泥，理論上不會(huì)造成水泥的鉻（Ⅵ）含量的變化。為了驗(yàn)證這個(gè)設(shè)定結(jié)論，我們開(kāi)展了小磨水泥、大磨水泥試驗(yàn)。

2、小磨試驗(yàn)及大磨試驗(yàn)情況我公司東山30平臺(tái)部分區(qū)域存在高鉻石灰石（總鉻含量230mg/kg以上），如果用于水泥熟料生產(chǎn)，低價(jià)態(tài)的鉻在高溫氧化環(huán)境中必然會(huì)被部分氧化，造成出窯熟料鉻（Ⅵ）上升。為了避免因使用高鉻石灰石造成出窯熟料鉻（Ⅵ）升高進(jìn)而導(dǎo)致水泥鉻（Ⅵ）波動(dòng)的情況，我們采用高鉻石灰石進(jìn)行了小磨對(duì)比試驗(yàn)，探究高鉻石灰石生產(chǎn)P·O42.5水泥的可行性。低鉻與高鉻石灰石外觀(guān)分別見(jiàn)圖1、圖2。原材料總鉻含量情況見(jiàn)表3，試驗(yàn)水泥配比見(jiàn)表4，高鉻石灰石與低鉻石灰石作混合材小磨水泥鉻（Ⅵ）含量結(jié)果見(jiàn)表5。圖1低鉻石灰石外觀(guān)圖2高鉻石灰石外觀(guān)表3原材料鉻含量檢測(cè)結(jié)果mg/kg表4試驗(yàn)水泥配比%表5高鉻石灰石與低鉻石灰石作混合材小磨水泥鉻（Ⅵ）含量對(duì)比mg/kg通過(guò)小磨水泥試驗(yàn)可以驗(yàn)證，采用高鉻石灰石作混合材生產(chǎn)水泥，對(duì)出磨水泥鉻（Ⅵ）含量幾乎沒(méi)有影響。此后，我公司于11月10日在1#水泥磨（Φ4.2m×13m，帶輥壓機(jī)聯(lián)合粉磨型）采用高鉻石灰石作混合材開(kāi)展大磨試驗(yàn)。試驗(yàn)采用的熟料為上述5?000t/d生產(chǎn)線(xiàn)鉻（Ⅵ）穩(wěn)定后的熟料（鉻（Ⅵ）含量7.0mg/kg左右），脫硫石膏、粉煤灰、濕排灰均采用同一批次物料，各物料生產(chǎn)的比例與小磨試驗(yàn)相同。試驗(yàn)情況見(jiàn)表6。從表6可見(jiàn)，大磨試驗(yàn)采用高鉻石灰石作混合材對(duì)出磨水泥鉻（Ⅵ）含量沒(méi)有影響。表6采用高鉻石灰石大磨試驗(yàn)對(duì)比數(shù)據(jù)3、結(jié)論通過(guò)此次出窯熟料鉻（Ⅵ）波動(dòng)分析、調(diào)整以及P·O42.5水泥大磨、小磨試驗(yàn)，可以充分驗(yàn)證，鉻元素作為一種不活潑金屬，在天然存在的狀態(tài)下是低價(jià)態(tài)的。水泥熟料生產(chǎn)工藝是高溫氧化條件，如果采用高鉻原材料生產(chǎn)熟料，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致出窯熟料鉻（Ⅵ）升高。在采購(gòu)鐵質(zhì)材料時(shí)，應(yīng)根據(jù)情況明確合同指標(biāo)中總鉻含量。同時(shí)由于不同地區(qū)石灰石礦山的地質(zhì)條件不同，不同巖層的有害