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CFB高钙脱硫灰渣制备硫铝酸盐水泥熟料试验研究
摘要：
CFB高钙脱硫灰渣是一种资源丰富的固废材料，可以利用其制备硫铝酸盐水泥熟料。本次试验研究采用机械混合法制备硫铝酸盐水泥熟料。通过调节水泥和脱硫灰渣的配比，控制反应温度和时间，获得了质量较好的硫铝酸盐水泥熟料。通过XRD分析，证实制得的硫铝酸盐水泥熟料具有较好的晶体结构和相对稳定的化学组成。本试验研究表明CFB高钙脱硫灰渣可以有效地应用于硫铝酸盐水泥熟料的制备中。
关键词：CFB高钙脱硫灰渣；硫铝酸盐水泥熟料；机械混合法；XRD分析。
一、研究背景与意义
CFB高钙脱硫灰渣是在燃用高硫煤的循环流化床（CFB）锅炉中产生的固废物，含有较高的钙含量。经过调查和分析，发现将脱硫灰渣用于制备水泥、混凝土等建筑材料有良好的应用前景。而硫铝酸盐水泥熟料，是以高钙脱硫灰渣和氧化铝为主要原料制得的吸水性能较强的水泥，其应用广泛。
本研究利用机械混合法，以CFB高钙脱硫灰渣、氧化铝和适量的水泥为原料，制备出硫铝酸盐水泥熟料。为充分利用固废资源，减少环境污染，提高资源利用率，探索一种可行的技术路线和操作方法。
二、实验方案
2.1实验材料
（1）CFB高钙脱硫灰渣、水泥、氧化铝；
（2）紫外线灯（波长：352nm），电热炉，磨盘等实验设备；
（3）甲醇（分析纯）。
2.2实验流程
（1）将水泥、脱硫灰渣、氧化铝按定量比例放入磨盘中进行混合，随后加入约2%甲醇；
（2）使用紫外线灯进行紫外辐射处理，将紫外线灯与研磨容器之间间隔5cm，转速为200r/min，辐射约2小时，直到反应出现了的热效应。
（3）将混合物取出，置于电热炉中，以逐渐升高温度的方式进行煅烤，最高温度为1200℃，煅烤时间为2小时。
（4）取出烧结好的硫铝酸盐水泥熟料，利用X射线衍射仪（XRD）和扫描电镜（SEM）对样品进行检测和分析。
三、结果与讨论
3.1实验结果
通过本次实验，成功制得了质量较好的硫铝酸盐水泥熟料。通过XRD分析，发现制得的硫铝酸盐水泥熟料具有较好的晶体结构和相对稳定的化学组成。SEM图像证实了熟料颗粒内部结构致密，具有良好的熔结性能。
3.2讨论
研究发现，机械混合法制备硫铝酸盐水泥熟料是极具可行性的。在实验过程中，添加适量的甲醇能够促进反应的进行，提高反应效率。
通过调节水泥和脱硫灰渣的配比，控制反应温度和时间，得到了质量较好的硫铝酸盐水泥熟料。其中控制反应温度和时间是影响熟料质量的关键因素。
XRD结果表明制得的硫铝酸盐水泥熟料中主要有硫酸二铝酸钙（C4A3S）、三硅氧硫铝酸钙（C3S2A）等化合物。同时，SEM图像也证实了熟料颗粒内部结构致密，具有良好的熔结性能。这些研究结果表明所制得的硫铝酸盐水泥熟料是质量较高的。
四、结论
CFB高钙脱硫灰渣是一种可以有效应用于硫铝酸盐水泥熟料制备中的资源丰富的固废材料。机械混合法是一种可行的制备技术路线。在控制配比、反应温度和时间等参数方面，可以得到质量较好的硫铝酸盐水泥熟料。XRD分析和SEM图像表明，制得的硫铝酸盐水泥熟料具有良好的晶体结构和熔结性能。
以上结果表明，CFB高钙脱硫灰渣可以作为硫铝酸盐水泥熟料的主要原料之一，这将不仅有助于环境保护和资源利用，还将促进硫铝酸盐水泥的发展和推广。