粉煤灰硅酸鹽水泥的研制實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、 水泥方向綜合試驗(yàn)標(biāo)題：粉煤灰硅酸鹽水泥的開(kāi)發(fā) 粉煤灰硅酸鹽水泥的研制概括凡是由硅酸鹽水泥熟料、粉煤灰和適量石膏制成的水硬性膠凝材料，統(tǒng)稱(chēng)為粉煤灰硅酸鹽水泥。粉煤灰硅酸鹽水泥的開(kāi)發(fā)試驗(yàn)是通過(guò)對(duì)原料的化學(xué)分析，確定原料的化學(xué)成分，從而確定配方。根據(jù)種類(lèi)不同，各成分的比例也不同。本試驗(yàn)主要采用石灰石、鋁土礦、鋼渣、砂巖、粉煤灰和石膏制備粉煤灰硅酸鹽水泥。實(shí)驗(yàn)初期主要是原料的制備階段：（1）主要原料的制備和加工；天然礦物原料和工業(yè)廢渣需要處理。對(duì)上述物性檢驗(yàn)（粒度、比表面積等）不合格的一些原料也應(yīng)進(jìn)行處理。使用實(shí)驗(yàn)室小型顎式破碎機(jī)和小型球磨機(jī)破碎研磨至所需細(xì)度。然后研磨至0.08mm方孔篩，達(dá)到實(shí)驗(yàn)

2、所需細(xì)度。 （二）主要原材料分析檢驗(yàn)；對(duì)制備好的原料進(jìn)行取樣和制備，對(duì)CaO、SiO 2 、Al 2 O 3 、Fe 2 O 3 、MgO和燒失量進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)中期主要是生料準(zhǔn)備階段：（1）配料計(jì)算； 根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求確定實(shí)驗(yàn)組數(shù)和生料量。 確定原料率值。 根據(jù)每種原料的檢測(cè)報(bào)告計(jì)算成分。 (2)準(zhǔn)備生料；將各種原料按配料稱(chēng)重，用研缽研磨，過(guò)篩，壓餅，試燒。 (3)生料煅燒。實(shí)驗(yàn)的最后階段主要是水泥制備階段： 1 石膏和外加劑的處理；石膏中三氧化硫的測(cè)定 2 熟料分析檢驗(yàn) 3 選擇合理的配料配比 4 熟料、外加劑和石膏的混合。均質(zhì)成水泥 5 水泥性能測(cè)定。水泥的質(zhì)量主要取決于水泥熟料的質(zhì)量，而熟料

3、的質(zhì)量與水泥生料的成分、均勻度和煅燒工藝及熱力系統(tǒng)有關(guān)。因此，在水泥的研究和生產(chǎn)中，往往通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)了解生料的敏感性和研究書(shū)的煅燒過(guò)程，從而為水泥的生產(chǎn)提供依據(jù)。關(guān)鍵詞:原料, 生熟料, 水泥混合料, 石膏粉磨, 化學(xué)分析, 試燒熟料, 煅燒性能, 燒失量測(cè)定, 水分含量目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc266782165 1簡(jiǎn)介4 HYPERLINK l _Toc266782166 1.1粉煤灰硅酸鹽水泥4概述 HYPERLINK l _Toc266782167 1.2粉煤灰硅酸鹽水泥的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益4 HYPERLINK l _Toc266782168

4、 1.3粉煤灰硅酸鹽水泥理論技術(shù)分析及發(fā)展趨勢(shì)5 HYPERLINK l _Toc266782171 2實(shí)驗(yàn)過(guò)程7 HYPERLINK l _Toc266782172 2.1原材料7 HYPERLINK l _Toc266782173 2.1.1原料準(zhǔn)備7 HYPERLINK l _Toc266782174 2.1.1.1石灰石樣品制備7 HYPERLINK l _Toc266782175 2.1.1.2鋁土礦樣品的制備7 HYPERLINK l _Toc266782176 2.1.1.3其他原料的制備7 HYPERLINK l _Toc266782177 2.1.2原料附著水分和燒失量的測(cè)定

5、72.1.2.1石灰石附著水分的測(cè)定7 HYPERLINK l _Toc266782179 2.1.2.2石灰石燒失量的測(cè)定8 HYPERLINK l _Toc266782180 2.1.2.3其他原料的附著水分和燒失量的測(cè)定8 HYPERLINK l _Toc266782181 2.1.2.4數(shù)據(jù)處理8 HYPERLINK l _Toc266782182 2.1.3石灰石化學(xué)分析8 HYPERLINK l _Toc266782183 2.1.3.1試樣溶液的制備（氫氧化鈉熔融分解試樣） 8 HYPERLINK l _Toc266782184 2.1.3.2二氧化硅（氟硅酸鉀容量法） 9 HY

6、PERLINK l _Toc266782185 2.1.3.3 EDTA配位滴定鐵、鋁、鈣、鎂樣品溶液的制備9 HYPERLINK l _Toc266782186 2.1.3.4三氧化二鐵（ EDTA-配位滴定） 10 HYPERLINK l _Toc266782187 2.1.3.5氧化鋁（ EDTA-銅鹽反滴定法） 1 0 HYPERLINK l _Toc266782188 2.1.3.6氧化鈣（ EDTA-配位滴定） 11 HYPERLINK l _Toc266782190 2.1.3.7數(shù)據(jù)處理1 1 HYPERLINK l _Toc266782215 2.1.4原材料的所有數(shù)據(jù)處理1

7、 2 HYPERLINK l _Toc266782216 2.2生食1 2 HYPERLINK l _Toc266782217 2.2.1生料配比數(shù)據(jù)處理1 2 HYPERLINK l _Toc266782218 2.2.2生料配比及制備1 3 HYPERLINK l _Toc266782219 2.3熟料煅燒1 3 HYPERLINK l _Toc266782221 熟料化學(xué)分析1 3 HYPERLINK l _Toc266782222 2.4.1樣品溶液的制備1 3 HYPERLINK l _Toc266782223 2.4.2二氧化硅14的測(cè)定 HYPERLINK l _Toc26678

8、2224 2.4.3三氧化二鐵的測(cè)定14 HYPERLINK l _Toc266782225 2.4.4氧化鋁（ EDTA-銅鹽反滴定法） 14 HYPERLINK l _Toc266782226 2.4.5氧化鈣15_ _ HYPERLINK l _Toc266782227 2.4.6熟料化學(xué)分析數(shù)據(jù)處理15 HYPERLINK l _Toc266782228 熟料16中f-CaO 的測(cè)定 HYPERLINK l _Toc266782229 2.4.7.1測(cè)定方法16 _ HYPERLINK l _Toc266782230 2.4.7.2 數(shù)據(jù)處理16 _ HYPERLINK l _Toc2

9、66782231 2.5水泥的制備16 HYPERLINK l _Toc266782236 2.5.1 水泥配比及數(shù)據(jù)處理16 HYPERLINK l _Toc266782237 2.5.2水泥性能的測(cè)定17強(qiáng)度的測(cè)定17 HYPERLINK l _Toc266782238 2.6測(cè)試使用的儀器18 HYPERLINK l _Toc266782239 3結(jié)論19 HYPERLINK l _Toc266782240 4錯(cuò)誤分析20 HYPERLINK l _Toc266782241 參考文獻(xiàn)211 簡(jiǎn)介1.1 粉煤灰硅酸鹽水泥概述凡是由硅酸鹽水泥熟料粉煤灰和適量石膏制成的水硬性膠凝材料，統(tǒng)稱(chēng)為粉

10、煤灰硅酸鹽水泥。添加到水泥中的粉煤灰量為質(zhì)量的20%至40%。允許參與?；郀t渣不超過(guò)混料總量的1/3。此時(shí)混合料總量可達(dá)到50%，但粉煤灰用量不應(yīng)低于20%或超過(guò)40%。粉煤灰水泥結(jié)構(gòu)較致密，比表面積小，對(duì)水的吸附能力小得多，水泥水化需水量小，因此粉煤灰水泥的干縮小，抗裂性也不錯(cuò)。 .此外，與摻入活性外加劑的一般水泥類(lèi)似，具有水化熱低、耐腐蝕性強(qiáng)等特點(diǎn)。1.2粉煤灰硅酸鹽水泥的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益粉煤灰是具有一定活性的火山灰混合材料。具有電位活性高、礦體化學(xué)穩(wěn)定性好、顆粒細(xì)、有害物質(zhì)少、能改善混凝土或砂漿的物理性能等優(yōu)點(diǎn)。粉煤灰作為水泥外加劑的綜合利用，可以改善生態(tài)環(huán)境，變廢為寶，節(jié)約能源，提

11、高水泥產(chǎn)量，降低成本。它具有顯著的社會(huì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。企業(yè)的工作符合保護(hù)土地、合理開(kāi)發(fā)自然資源的基本國(guó)策。為有效促進(jìn)粉煤灰硅酸鹽水泥的生產(chǎn)和使用，我國(guó)制定了粉煤灰硅酸鹽水泥標(biāo)準(zhǔn)，粉煤灰硅酸鹽水泥是我國(guó)的5大水泥品種之一。我國(guó)是煤炭資源豐富的國(guó)家，也是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國(guó)和煤炭消費(fèi)國(guó)。燃煤火電發(fā)展迅速，發(fā)電量1.3億千瓦時(shí)，其中火電占比79.6%。由此產(chǎn)生的飛灰排放量逐年增加。到2002年底，全國(guó)粉煤灰排放量1.6億噸，粉煤灰?guī)齑媪窟_(dá)到8億多噸，占地20萬(wàn)多畝。隨著電力工業(yè)的發(fā)展，其排放量將逐漸增加。如果使用不當(dāng)，會(huì)占用農(nóng)田，堵塞河流。 ，污染的環(huán)境。粉煤灰的處置是全社會(huì)共同關(guān)心的問(wèn)題。因此

12、，自1978年國(guó)家將其確立為資源綜合利用的突破口以來(lái)，如何合理有效地利用粉煤灰資源已成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的一項(xiàng)長(zhǎng)期戰(zhàn)略方針。粉煤灰主要由活性二氧化硅和氧化鋁組成，因此可以代替粘土成分配制用于水泥生產(chǎn)。在水泥生產(chǎn)中使用粉煤灰不僅具有經(jīng)濟(jì)效益，而且具有社會(huì)效益，集中體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1)節(jié)省燃料一方面，由于粉煤灰的生產(chǎn)過(guò)程相當(dāng)于一個(gè)熟化過(guò)程，當(dāng)用它代替粘土?xí)r，將節(jié)省粘土熟化所消耗的熱量；它用于一些粉煤灰水泥生產(chǎn)。因此，可以減少粉煤灰水泥生產(chǎn)配料中的煤添加量。2）增加產(chǎn)量，降低功率粉磨普通硅酸鹽水泥時(shí)，加入粉煤灰作為混合料，可以起到一定的助磨作用，可以提高磨機(jī)產(chǎn)量，降低單位電耗。3）降低產(chǎn)品成本，

13、改善水泥的部分性能粉煤灰比生產(chǎn)傳統(tǒng)水泥的原材料更容易獲得且更便宜，可以降低產(chǎn)品成本。4）保護(hù)環(huán)境，變廢為寶在我國(guó)這樣的燃煤國(guó)家，粉煤灰資源可以很好地再生利用，對(duì)于避免生態(tài)環(huán)境惡化、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展、造福子孫后代具有重要意義。1.3粉煤灰硅酸鹽水泥理論技術(shù)分析及發(fā)展趨勢(shì)（一）全國(guó)水泥制造理論與技術(shù)分析新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)窯外預(yù)分解技術(shù)是新型干法水泥技術(shù)的核心，也是當(dāng)代新型干法水泥煅燒技術(shù)發(fā)展的主流技術(shù)。它是在懸浮預(yù)熱器窯的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展起來(lái)的?，F(xiàn)代窯外預(yù)分解技術(shù)根據(jù)煅燒爐與回轉(zhuǎn)窯的相對(duì)位置關(guān)系，分為在線預(yù)分解窯系統(tǒng)和離線預(yù)分解窯系統(tǒng)。 “三傳一逆”的工藝變成了懸浮氣體與固體之間的“三傳一逆”工藝

14、，大大提高了各道工序的效率和速度，達(dá)到提高回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)能的目的，并減少單位熟料消耗。各種材料的消耗最終達(dá)到提高經(jīng)濟(jì)效益的目的回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)技術(shù)在水泥工業(yè)的發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)了不同的生產(chǎn)方式和不同類(lèi)型的回轉(zhuǎn)窯。按生料制備方法可分為干法生產(chǎn)和濕法生產(chǎn)。適用于生產(chǎn)方法的回轉(zhuǎn)窯分為干式回轉(zhuǎn)窯。和濕發(fā)回轉(zhuǎn)窯。與濕式回轉(zhuǎn)窯相比，干式回轉(zhuǎn)窯具有相反的優(yōu)缺點(diǎn)。干法將生料制成干粉，水分一般小于1%，因此比濕法減少了蒸發(fā)水分所需的熱量。由于廢氣溫度高，空心窯的熱耗不低。干法生產(chǎn)將生料制成干粉，其流動(dòng)性低于漿料。所以原料沒(méi)有混合好，配料也不均勻。（2）粉煤灰硅酸鹽水泥現(xiàn)狀及技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)采用“二高三點(diǎn)超細(xì)法”新技術(shù)生產(chǎn)早強(qiáng)粉煤灰

15、硅酸鹽水泥是目前最合理、最成熟的粉煤灰水泥生產(chǎn)工藝。其特點(diǎn)是： 1）成功解決了粉煤灰早期強(qiáng)度低、凝結(jié)時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題。 2）采用兩點(diǎn)摻和三點(diǎn)法，粉煤灰利用率高達(dá)40%，效益顯著。 3）使熟料強(qiáng)度高、凝固快，是技術(shù)上的突破。 4) 解決塑料生料燒制優(yōu)質(zhì)熟料的重大難題。 5）采用干法除灰、粉煤灰的堆垛均化和采用高細(xì)磨，是“兩高三點(diǎn)超細(xì)法”的重要技術(shù)措施。采用“兩高三點(diǎn)超細(xì)法”新工藝生產(chǎn)早強(qiáng)粉煤灰硅酸鹽水泥，每噸水泥使用灰渣40%50%（外加劑30%35%，替代約10%粘土料），如建成20萬(wàn)噸/年生產(chǎn)線，年產(chǎn)值4000萬(wàn)元以上，利稅500萬(wàn)元以上，可生產(chǎn)粉煤灰12萬(wàn)噸。使用。經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益

16、十分可觀。未來(lái)，國(guó)際水泥行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)將圍繞節(jié)能、降耗、環(huán)保、提高水泥質(zhì)量和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)和高效集約化生產(chǎn)，走可持續(xù)發(fā)展道路。 .研究主要集中在水泥行業(yè)的節(jié)能降耗、有害氣體（CO:、SO:等）的減排以及低品位原燃料和工業(yè)廢棄物的資源化利用。體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是國(guó)際水泥工業(yè)技術(shù)裝備中的新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)正在向大型化、節(jié)能化、自動(dòng)化方向發(fā)展。二、水泥及水泥基材料研究以水泥生態(tài)制備、先進(jìn)水泥基材料、水泥節(jié)能高性能、廢棄物資源化利用、水泥制備與應(yīng)用環(huán)境行為評(píng)價(jià)與改進(jìn)為基礎(chǔ).方面是研發(fā)的重點(diǎn)，兩者相輔相成，共同推動(dòng)水泥行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程2.1 原材料2.1.1原料準(zhǔn)備綜合實(shí)驗(yàn)

17、為普通硅酸鹽水泥熟料的制備。設(shè)計(jì)的樣品主要有石灰石、鋁土礦、鋼渣、砂巖等。各種樣品的制備過(guò)程大致如下：2.1.1.1 石灰石樣品制備從石灰石場(chǎng)取約50Kg的代表性樣品，然后用顎式破碎機(jī)破碎至5-10mm，然后四等分減至5Kg，然后倒入球磨機(jī)進(jìn)行研磨，50min后細(xì)度達(dá)到4左右%（0.08mm方孔篩），從磨機(jī)中取出試樣，用四等分法減至200g（其余試樣可作為石灰石原料制備生料） ), 使用磁鐵去除鐵粉。將樣品在瑪瑙研缽中細(xì)磨，然后收縮至5g，用瑪瑙研缽研磨至通過(guò)0.08mm方孔篩，放入稱(chēng)量瓶中，在烘箱中干燥，放入干燥器作為分析用。 （其實(shí)石灰石可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求用球磨機(jī)研磨到需要的細(xì)度，然后放入桶

18、中。為了使桶內(nèi)物料均勻，可將20Kg細(xì)粉放入500mm 500mm球磨機(jī)，攪拌15分鐘，鐵粉可以被磁鐵吸附后再放入。在桶上貼上標(biāo)簽備用。）2.1.1.2 鋁土礦樣品的制備取鋁土礦代表性樣品15Kg，在烘箱中烘干（或在空氣中烘干），然后用顎式破碎機(jī)粉碎至粒度為5-10mm，倒入球磨機(jī)研磨30分鐘，當(dāng)細(xì)度達(dá)到4%左右時(shí)，從磨機(jī)中取出試樣，用四等分法減至200g（其余試樣可作為制備生石灰石的原料），其余操作過(guò)程同石灰石。2.1.1.3 其他原料的制備鋁土礦或石灰石的制備工藝基本相同。2.1.2 原料附著水分和燒失量的測(cè)定2.1.2.1 石灰石附著水分的測(cè)定準(zhǔn)確稱(chēng)取12g石灰石樣品，放入預(yù)先干燥至恒重

19、的稱(chēng)量瓶中將裝有樣品的稱(chēng)量瓶放入105110的烘箱中（烘箱中應(yīng)打開(kāi)稱(chēng)量瓶的蓋子）2小時(shí)。取下稱(chēng)量瓶，蓋上蓋子（但不要太緊），放入干燥器中冷卻至室溫。將稱(chēng)量瓶蓋緊并稱(chēng)重。所以在烤箱里烤1小時(shí)。冷卻并以同樣的方式稱(chēng)重，直到恒重。樣品中附著水分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算如下：W=mm 1 /m100式中，W附著水分，%；m試樣干燥前的質(zhì)量，g；m 1 試樣干燥后的質(zhì)量，g。2.1.2.2 石灰石燒失量的測(cè)定 110干燥的石灰石試樣1g，放入已燒至測(cè)定點(diǎn)的瓷坩堝中。將瓷坩堝放入高溫爐中，從低溫升起，在950-1000的高溫下燃燒30分鐘。拿出來(lái)。將瓷坩堝放入干燥器中冷卻，稱(chēng)重重復(fù)燃燒直至恒重。樣品中燒失量的質(zhì)量分

20、數(shù)計(jì)算如下：X L =mm 1 /m100式中 XL燒失量，%；m試樣燃燒前的質(zhì)量，g；m1試樣燃燒后的質(zhì)量，g 。2.1.2.3 其他原料的附著水分和燒失量的測(cè)定鋼渣、砂巖、鋁土礦等樣品的附著水分和燒失量測(cè)定過(guò)程與石灰石基本相同。2.1.2.4 數(shù)據(jù)處理表 1 石灰石的附著水分團(tuán)體干燥前質(zhì)量g干重g水分g附著水分%平均附著水分%石灰石（鎳坩堝）2.01952.01300.00650.320.30石灰石（瓷坩堝）2.06432.05850.00580.28表 2 石灰石的燒失量姓名爐前質(zhì)量g進(jìn)爐后，質(zhì)量 g燒失量 g燒失量%石灰石1.00500.65910.345934.42對(duì)八組數(shù)據(jù)進(jìn)行平均

21、后，結(jié)果如下：表 3 原料燒失量和附著水分姓名燒失量%附著水分%石灰石34.420.30鋁土礦18.980.27砂巖10.160.50鋼渣6.470.282.1.3石灰石化學(xué)分析2.1.3.1 樣品溶液的制備（氫氧化鈉熔融分析樣品）1.試劑的制備氫氧化鈉、鹽酸、鹽酸（1+5）、硝酸。2、準(zhǔn)確稱(chēng)取約0.5g經(jīng)105 110 烘烤2h的試樣，置于預(yù)先溶有3g氫氧化鉀的鎳坩堝中，再蓋上1g氫氧化鈉，蓋上坩堝覆蓋（應(yīng)留有空隙）。放入已經(jīng)加熱到400的高溫爐中，繼續(xù)加熱到650700 ，保持20分鐘（中間可以搖晃一次熔體）。取出坩堝，冷卻后放入100mL熱水燒杯中，蓋上表玻璃，適當(dāng)加熱。待熔體完全浸出后

22、，取出坩堝，用熱水和鹽酸（1+5）清洗坩堝和蓋子。將洗劑混合到燒杯中。然后每次加入15mL鹽酸，立即用玻璃棒攪拌，加入幾滴硝酸，加熱至沸騰，將所得澄清溶液冷卻至室溫，轉(zhuǎn)移至250mL容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)記，并搖勻。2.1.3.2 二氧化硅（氟硅酸鉀容量法）碳酸鉀分解樣品。1. 試劑硝酸、硝酸(1+20)、氯化鉀、氯化鉀溶液(50g/L)、氟化鉀溶液(150g/L)、氯化鉀-乙醇溶液(50g/L)、酚酞指示液(10g/L) )、氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液(0.05mol/L)2. 測(cè)試步驟干燥后的試樣約0.5g ，置于鉑坩堝中，在950-1000溫度下燃燒3-5分鐘。將坩堝冷卻，加入1-1.5g磨細(xì)

23、的無(wú)水碳酸鉀，用玻璃棒攪拌均勻，蓋上坩堝（有一點(diǎn)縫隙），在950-1000 放置10分鐘。讓坩堝冷卻，將熔體倒入裝有少量熱水的300ml燒杯中，用少量稀硝酸（1+20）和水（此時(shí)溶液體積應(yīng)為40ml左右）清洗坩堝）。加入 10ml 150g/L 的氟化鉀溶液，攪拌均勻，然后每次加入 15ml 硝酸，用少量水沖洗手表玻璃和杯壁。冷卻后，加入固體氯化鉀，將未溶解的顆粒攪拌粉碎至飽和，冷卻并靜置15分鐘。用快速濾紙過(guò)濾，用50g/L氯化鉀溶液洗滌塑料杯沉淀2 3次，將濾紙與沉淀物一起放入原塑料杯中，加入10ml氯化鉀-乙醇溶液，沿杯壁加入 1 毫升氯化鉀。 10g/L酚酞指示液，用0.05mol/L

24、氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定液中和未洗過(guò)的酸，小心攪動(dòng)濾紙，擦洗杯壁直至溶液變紅（讀數(shù)不記錄）。再加入200ml沸水（沸水應(yīng)事先以酚酞為指示劑，用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液中和至微紅），用0.05mol/s的標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至微紅L 氫氧化鈉（寫(xiě)下讀數(shù)）。樣品中二氧化硅的質(zhì)量百分比計(jì)算如下：式中： T SiO2 相當(dāng)于每毫升氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的二氧化硅質(zhì)量， mg/ml ；V滴定時(shí)消耗的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，ml；m 樣品重量，g。2.1.3.3 EDTA配位滴定鐵、鋁、鈣、鎂樣品溶液的制備（氫氧化鈉熔融分析樣品）1. 試劑氫氧化鈉、鹽酸、鹽酸（1+5）、硝酸。2.分析步驟干燥后的試樣約0.5g ，置于預(yù)先溶有

25、3g氫氧化鈉的銀坩堝中，蓋上1g氫氧化鈉。蓋上坩堝蓋（應(yīng)有一定間隙），放入600-650的高溫爐中20分鐘。取出坩堝，冷卻后，將坩堝與熔體一起放入預(yù)先裝滿約100ml熱水（不要太熱）的300ml燒杯中。搖動(dòng)燒杯以溶解熔塊。用玻璃棒取下坩堝，用少量水和鹽酸（1+5）洗滌，洗液合并到燒杯中。然后每次加入15ml鹽酸，攪拌至熔體完全溶解，加幾滴硝酸，加熱至沸，將溶液冷卻至室溫，轉(zhuǎn)移至250ml容量瓶中，加水稀釋至刻度，搖勻備用。2.1.3.4 三氧化二鐵（EDTA配位滴定）1. 試劑氨水（1+1）、亞硫酸鈉指示液（100 g/L）、EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定液（0.015 mol/L）2.分析步驟吸取上述制備

26、的樣品溶液100ml，放入300ml燒杯中，用氨水（1+1）將溶液pH值調(diào)至2.0（用精密pH試紙檢查）。將溶液加熱至70 左右，加入100 g/L亞硫酸鈉指示液10滴，在不斷攪拌下用0.015 mol/L EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定液緩慢滴定至亮黃色（終點(diǎn)溶液溫度應(yīng)為為 60 C左右）。中三氧化二鐵的質(zhì)量百分比計(jì)算如下：式中： 每毫升氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于三氧化二鐵的質(zhì)量，mg/ml；V滴定時(shí)消耗的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，ml；m試樣重量，g；2.5總樣品溶液與取樣溶液的體積比。2.1.3.5 氧化鋁（EDTA-銅鹽反滴定法）試劑EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定液（0.015 mol/L）、醋酸-乙酸鈉緩沖液（pH

27、4.0）、PAN指示液（2 g/L）、硫酸銅標(biāo)準(zhǔn)滴定液（0.015 mol/L）。分析步驟向上述鐵滴定液中加入1015ml 0.015 mol/L EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定液（體積記為V1），加水稀釋至約200ml。將溶液加熱至7080后，加入15ml醋酸-乙醇鈉緩沖溶液（pH 4.3），煮沸1 2min，取出，微冷，加入5 6滴2g/L PAN指示液，0.015mol /L硫酸銅標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至亮紫色（體積記為V2）。樣品中氧化鋁的質(zhì)量百分比按下式計(jì)算=式中： 每毫升EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于氧化鋁的質(zhì)量，mg/ml；V1加入EDTA的標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，ml；V2滴定過(guò)程中消耗的硫酸銅標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的

28、體積，ml；K每毫升硫酸銅標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積相當(dāng)于EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，ml；m試樣重量，g；2.5總樣品溶液與取樣溶液的體積比。2.1.3.6 氧化鈣（EDTA-配位滴定）一、測(cè)量原理Ca 2+與EDTA在pH 813時(shí)可定量絡(luò)合形成無(wú)色絡(luò)合物CaY 2-絡(luò)合物，絡(luò)合物的穩(wěn)定常數(shù)為K CaY =10 10.69 。因?yàn)榕浜衔锊皇呛芊€(wěn)定，所以用EDTA滴定鈣只能在堿性溶液中進(jìn)行。在pH 8-9滴定時(shí)易受Mg 2+干擾，因此一般在pH12.5滴定。由于Ca 2+的指標(biāo)比較復(fù)雜，在水泥的化學(xué)分析中，最常用的是鈣指標(biāo)（NN）、甲基百里酚藍(lán)（MTB）和鈣黃綠素。2. 試劑三乙醇胺（1+2）、CM

29、P混合指示劑、氫氧化鉀溶液（200g/L）、EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液（0.15mol/L）三、分析步驟吸取 25mL 上述制備的樣品溶液到 400mL 燒杯中。加水稀釋至約250mL，加入3mL三乙醇胺（1+2）和適量CMP混合指示劑，攪拌下加入200g/L氫氧化鉀溶液至出現(xiàn)綠色熒光，然后過(guò)量35mL（溶液的pH值）此時(shí)）值應(yīng)高于 13）。用0.015mol/L EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至綠色熒光消失轉(zhuǎn)為粉紅色（消耗量為V1）樣品中氧化鈣的質(zhì)量百分比計(jì)算如下：X CaO =T CaO V 1 100 10/1000m式中， TCaO為每毫升EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液當(dāng)量氧化鈣的質(zhì)量，mg/l；V1滴定過(guò)程中

30、消耗的EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液體積，ml；m樣品的質(zhì)量，g10總樣品溶液與取樣溶液的體積比2.1.3.7 數(shù)據(jù)處理表 4 石灰石的化學(xué)分析姓名滴定溶液名稱(chēng)滴定前體積 ml滴定后體積毫升總消耗毫升成分 鐵2 O 3EDTA 溶液40.9042.101.200.72鋁2 O 3CuSO4溶液_21.4031.5010.101.58氧化鈣EDTA 溶液13.5040.9027.4045.90二氧化硅_氫氧化鈉溶液24.6045.7021.106.29注：測(cè)定 SiO2 時(shí)稱(chēng)取石灰石質(zhì)量為0.5037g，測(cè)定其他組分時(shí)稱(chēng)取石灰石質(zhì)量為 0.5022gT CaO =0.8413 = 0.7650 = 1.2

31、008 T SiO 2 =1.5020鋁土礦、鋼渣、砂巖的化學(xué)分析與石灰石相同2.1.4 原材料的所有數(shù)據(jù)處理考慮到實(shí)驗(yàn)誤差，結(jié)合八組結(jié)果和實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)得到原料的化學(xué)成分如下：表 5 原料化學(xué)分析姓名氧化鈣%二氧化硅 % _鋁2 O 3 %Fe 2 O 3 %石灰石49.807.001.820.60砂巖0.4492.582.941.14鋁土礦0.9540.0034.0810.22鋼渣40.8217.204.4121.242.2生食2.2.1生料配比數(shù)據(jù)處理基于原料的化學(xué)分析確定生料組成。設(shè)定 KH=0.86 0.92 SM=2.2 2.6 IM=1.3 1.8石灰石 77.0% 鋼渣 7.0%

32、鋁土礦 7.0% 砂巖 9.0% 按此比例，原料成分如下：表 6 計(jì)算的原料組成姓名混合比例 燒失量%氧化鈣%二氧化硅 % _鋁2 O 3 %Fe 2 O 3 %石灰石77.034.4238.355.391.400.46鋁土礦7.09.210.072.802.390.72砂巖9.02.590.048.330.260.10鋼渣7.00.372.861.200.311.49原材料41.3217.724.362.77燒生食61.4621.055.353.09計(jì)算得出：KH=0.874 SM=2.494 IM=1.731 得到的結(jié)果都在附近，所以假設(shè)成立，比例為：表 7 生料配比姓名濕料%大量的 稱(chēng)量

33、g石灰石77.2377.0092.40鋁土礦7.027.008.40鋼渣7.027.008.40砂巖9.059.0010.80注：生料總稱(chēng)重120g2.2.2生料配比及制備成分計(jì)算：根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求確定實(shí)驗(yàn)組數(shù)和生料量。確定原料率值。根據(jù)每種原料的檢測(cè)報(bào)告作為成分計(jì)算的依據(jù)。配置生料按配料稱(chēng)量各種原料，在研磨體中研磨。為混合均勻，如果量大，放入球磨機(jī)中充分混合，直至通過(guò)0.080mm方孔篩。將混合研磨好的粉料加入15%的水，放入成型模具中，放在壓機(jī)底座上，用20-25MPa的壓力壓成塊，塊的厚度一般不超過(guò) 25 毫米。 將塊狀樣品在 105-110C 下緩慢干燥半小時(shí)。圖1 成型原料樣品2.3熟料

34、的煅燒1、檢查高溫爐是否正常，并在高溫爐內(nèi)放置隔離墊（剛玉砂等），以防止高溫下出爐與爐襯粘連。2、生料煅燒的最高溫度可按以下溫度進(jìn)行：1350 、1400 、1450 。如果有特殊需要，也可以提高其他溫度。3、將試樣放入爐內(nèi)煅燒一段時(shí)間。4、將取出的樣品冷卻片刻，在研磨體中研磨至全部通過(guò)0.080mm方孔篩。圖 2 熟料樣品2.4 熟料化學(xué)分析2.4.1 樣品溶液的制備稱(chēng)取試樣約0.5g，置于銀坩堝中，加入6-7g NaOH，在650左右的馬弗爐中熔化15-20min，取出，冷卻。將坩堝放入盛有100ml開(kāi)水的燒杯中，蓋上表玻璃，在電爐上加熱。待熔塊完全滲透后，取出坩堝，用鹽酸（1+5）和水清

35、洗坩堝和蓋子，攪拌下加入25ml濃鹽酸和1ml濃硝酸，加熱至沸，冷卻，并轉(zhuǎn)移至250ml容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。2.4.2 二氧化硅的測(cè)定吸取上述制備的樣品溶液50ml，置于300ml塑料杯中，加入10 15ml濃硝酸，冷卻至室溫，加入10ml 150g/L氟化鉀溶液，攪拌均勻，加入固體氯化鉀，攪拌均勻小心直至氯化鉀飽和沉淀，放置15 20分鐘，用中速濾紙過(guò)濾，塑料杯和沉淀物用50g/L氯化鉀水溶液洗滌3次，濾紙和除去沉淀物，置于原燒杯中，沿杯壁加入10ml 50g/L氯化鉀-乙醇溶液和1ml 10g/L酚酞指示劑，用0.15mol/L氫氧化鈉溶液中和未洗過(guò)的酸，擠壓過(guò)濾器試紙，小心沉

36、淀至酚酞變紅，加入200ml沸水，攪拌均勻，用0.15mol/l氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定液滴定至微紅色。二氧化硅 XSiO2 的質(zhì)量百分比計(jì)算如下：X SiO2 =5 T SiO2 V/(10m)式中： TSiO2每毫升氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液中二氧化硅當(dāng)量的質(zhì)量，mg/ml；V滴定時(shí)消耗的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，ml；m試樣重量，g；5總樣品溶液與取樣溶液的體積比。2.4.3 Fe2O3 的測(cè)定吸取上述制備的樣品溶液25ml，放入300ml燒杯中，用水稀釋約100ml，用氨水（1+1）調(diào)節(jié)溶液pH至1.8 2.0（用精密pH試紙檢查） .將溶液加熱至60 70，加入100 g/L亞硫酸鈉指示液10滴，在不斷

37、攪拌下，用0.015 mol/L EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液緩慢滴定至亮黃色（最后溶液溫度點(diǎn)應(yīng)在 60C 左右）。樣品中三氧化二鐵的質(zhì)量百分比計(jì)算如下：X Fe 2 O 3 =T Fe 2 O 3 V/m式中： TFe2O3每毫升氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于三氧化二鐵的質(zhì)量mg/ml；V滴定時(shí)消耗的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，ml；m樣品重量，g。2.4.4氧化鋁（EDTA-銅鹽反滴定法）試劑EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定液（0.015 mol/L ）、醋酸-乙醇鈉緩沖液（pH 4.0）、PAN指示液（2 g/L ）、硫酸銅標(biāo)準(zhǔn)滴定液（0.015 mol/L ）。扁桃酸溶液（100g/l）分析步驟在上述鐵滴定后的溶液中，加

38、入0.015 mol/L EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液至過(guò)量1015ml（體積記為V）。將溶液加熱至6070 ，用氨水（1+1）調(diào)節(jié)溶液pH值至33.5，加入15ml醋酸-醋酸鈉緩沖溶液（pH4.3），煮沸12分鐘，取出，稍冷，加2 g/L PAN指示液45滴，用0.015 mol/L硫酸銅標(biāo)準(zhǔn)滴定液滴定至亮紫色，記錄硫酸銅標(biāo)準(zhǔn)滴定液的消耗量ml V 1 .中氧化鋁的質(zhì)量百分比計(jì)算如下：X Al2O3 =T Al2O3 V 1 + V 1 K/m式中： T Al2O3 相當(dāng)于每毫升EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液中氧化鋁的質(zhì)量， mg/ml；K 每毫升硫酸銅標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液相當(dāng)于EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積；V加入EDTA

39、的標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，ml ；V 1 消耗的硫酸銅標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，ml；V 1 +V2 兩次反滴定消耗的硫酸銅標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，ml；m樣品重量，g。2.4.5 氧化鈣試劑氟化鉀溶液（20g/L）、三乙醇胺（1+2）、CMP混合指示劑、氧化鉀溶液（200g/L）、EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液（0.015mol/L）分析步驟吸取 25ml 上述制備的樣品溶液到 300ml 燒杯中。加入20g/L氟化鉀溶液5-7ml ，攪拌2min以上。加水稀釋至約200ml，加入5ml三乙醇胺（1+2）和適量CMP混合指示劑，攪拌下加入200g/L氫氧化鉀溶液至出現(xiàn)綠色熒光，然后過(guò)量加入5-8ml （ pH此時(shí)溶

40、液的值）高于 13）。用0.015mol/L EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至綠色熒光消失變?yōu)榉奂t色（消耗量為V 1 ）。樣品中氧化鈣的質(zhì)量百分比計(jì)算如下：X CaO =T CaO V 1 /m式中：T CaO每毫升EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液中氧化鈣的質(zhì)量，mg/ml ；V 1 滴定時(shí)消耗的EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液體積，ml；m樣品的質(zhì)量，g。2.4.6 熟料化學(xué)分析數(shù)據(jù)處理表 8 熟料化學(xué)分析姓名滴定溶液名稱(chēng)滴定前體積 ml滴定毫升總消耗毫升百分比 鐵2 O 3EDTA 溶液0.602.501.904.58鋁2 O 3CuSO4溶液_5.607.802.203.40氧化鈣EDTA 溶液0.8032.9031

41、.1052.50二氧化硅_氫氧化鈉溶液9.2021.1011.9017.94注：所取熟料重量為0.4984g從熟料的化學(xué)成分來(lái)看，熟料的礦物成分由下式求得：表 9 熟料礦物成分姓名百分比 C3S _ _48.05C2S _ _15.14C4AF _ _13.92C3A _ _1.242.4.7 熟料中f-CaO的測(cè)定2.4.7.1 測(cè)定方法試劑和儀器無(wú)水泥氧化鈣分析儀，乙二醇-乙酸（2+1），苯甲酸無(wú)水乙醇（0.1mol/L）。測(cè)定步驟準(zhǔn)確稱(chēng)取試樣0.4g，置于150ml干燥錐形瓶中，加入15ml乙二醇-乙醇溶液，搖勻，裝回流冷凝管，在有石棉網(wǎng)的電爐上加熱煮沸10min，直至溶液轉(zhuǎn)紅色 取出錐

42、形瓶，立即用0.1mol/L苯甲酸無(wú)水乙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至紅色消失，記錄讀數(shù)V。熟料中的 CaO 含量計(jì)算如下：XCaO = _式中：T CaO每毫升苯甲酸無(wú)水乙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于氧化鈣的毫克數(shù)，mg/ml；m試樣質(zhì)量，g ；V滴定消耗的0.1mol/L苯甲酸無(wú)水乙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液的總體積，ml。2.4.7.2 數(shù)據(jù)處理表 10 熟料中 f-CaO 的含量姓名滴定溶液名稱(chēng)滴定前體積 ml滴定毫升總消耗毫升百分比 熟料苯甲酸無(wú)水乙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液15.0016.201.201.15注：所取熟料重量為 0.4014 g， T CaO =3.84202.5 水泥制備2.5.1 水泥配比及數(shù)據(jù)處理表 11 水泥比例姓

43、名部分 稱(chēng)量g石膏5.002.50粉煤灰30.0015.00熟料65.0032.50注：共稱(chēng)重50克水泥在研磨機(jī)中研磨稱(chēng)重的成分。攪拌均勻，加入30%的水，攪拌至渾濁，將泥倒入模具，養(yǎng)護(hù)6小時(shí)后將模具放入相對(duì)濕度90%以上的養(yǎng)護(hù)箱中養(yǎng)護(hù)6小時(shí)，脫模模具。如果脫?？赡軐?duì)試樣造成損壞，可適當(dāng)延長(zhǎng)脫模時(shí)間，但應(yīng)做好記錄。取出的試件在水箱中放置3天，然后進(jìn)行抗壓強(qiáng)度測(cè)試。2.5.2 水泥性能的測(cè)定水泥的特性是由它的成分決定的。如熟料的礦物成分、熟料中f-CaO的含量、石膏的添加量等，直接決定了水泥的穩(wěn)定性、水泥的抗壓強(qiáng)度、水泥的凝結(jié)時(shí)間等水泥性能的變化。水泥熟料的礦物組成及熟料中的f-CaO含量如下：熟料礦物成分姓名百分比 C3S _ _48.05C2S _ _15.14C4AF _ _13.92C3A _ _1.24熟料中的 f-CaO 含量姓名滴