氯元素对全废渣水泥性能的影响

针对以煤化工电石渣为主要原料的全废渣水泥生料中氯质量分数较高的问题,通过开展掺氯质量分数为0.1%~0.5%的CaO-SiO₂-Al₂O₃-Fe₂O₃-MgO-Cl体系热力学相图计算和水泥烧制实验,结合XRD表征、水泥强度测定和物质流分析等方法,探索了生料中质量分数高的氯元素对熟料物相和水泥性能的影响规律。结果表明,氯元素可促进f-CaO结合C₂S生成C₃S,并使得熟料中C₂S、C₃A和C₄AF质量分数降低。氯质量分数由0.1%上升至0.5%时,C₃S质量分数增加了16.58%,其中包含着少量Alinite相,C₂S质量分数在氯质量分数为0.4%时达最低值19.36%。当氯质量分数超过0.4%后,其促进C₂S向C₃S转化作用变弱,而Alinite相增长速率变大,在氯质量分数较高的体系中CaO、SiO₂和Al₂O₃倾向于与MgO和含氯物质结合生成Alinite相和Ca₁₂Al₁₄O₃₂Cl₂相。氯元素对熟料物相的影响规律映射到水泥强度上表现为,氯质量分数由0.1%上升至0.5%时,水泥3 d强度增长了约30%,但28 d强度上升空间不大。本研究结果可为附有旁路除氯系统的高氯水泥生产工艺生料氯质量分数的控制提供参考。