石灰质原料：碳酸钙主要成分的水泥生产原料

第一节　石灰质原料

凡是以碳酸钙为主要成分的原料都叫石灰质原料(如石灰石、白垩、泥灰岩、贝壳等)，它是水泥生产中用量最大的一种原料。

一、石灰质原料的种类

1.石灰石

我国生产水泥的石灰质原料主要是石灰石。我国石灰岩资源丰富，分布也非常广泛。

石灰岩是一种沉积岩，主要由方解石微粒组成，以它的成因可分为生物石灰岩(如有孔虫石灰岩、贝壳石灰岩、珊瑚石灰岩等)、化学石灰岩(如鲕状石灰岩、石印石等)和碎屑石灰岩三种。石灰岩中常有其他混合物，并含有白云石、黏土、石英或燧石等杂质。它依所含混合物的不同可分为白云质石灰岩、黏土质石灰岩和硅质石灰岩。石灰石呈致密块状，纯净的石灰石是白色的，由于含有不同的杂质和杂质的多少而呈青灰、灰白、灰黑以及淡黄或浅红等不同颜色，常见的为青灰色。方解石与石灰石的莫氏硬度^[1]为3，密度为2.6～2.8g/cm³。

石灰石中的白云石(CaCO₃·MgCO₃)是熟料中MgO的主要来源。石灰石和白云石也可用下列方法作初步鉴定:用5%～10%的稀盐酸滴到矿石上，如迅速而激烈地产生气泡，则可初步鉴定这种矿石是石灰石。白云石遇盐酸也有气泡产生，但白云石(石块)与10%盐酸反应迟缓，与5%的盐酸几乎不起反应，因此可以把石灰石和白云石区分开来。

燧石主要成分是SiO₂，通常为褐黑色，凸出在石灰石表面或呈结核状夹杂在其中，质地坚硬，难以磨细与煅烧。

2.大理石

大理石的主要成分也是碳酸钙，它是由石灰石或白云石受高温变质而成。一般做装饰品用，加工时产生的废料可作为水泥的原料。但经过地质变质作用重新结晶的大理石，结构致密，结晶完整粗大，也不易磨细与煅烧。

3.泥灰岩

当石灰质和黏土质的细粒均匀混杂结合在一起的时候，叫做泥灰岩。泥灰岩因含黏土量不同，其化学成分也随之波动。用作水泥原料时，有时要加些石灰石或黏土。有些泥灰岩的化学成分适宜，可直接单独用来烧制水泥熟料，但这种泥灰岩在自然界中是很少的。

4.白垩土(www.xing528.com)

白垩是海生生物外壳与贝壳堆积而成的，富含生物遗体，主要由方解石质点和由孔虫、软体动物与球菌类的方解石碎屑组成。它的主要成分是碳酸钙，含量80%～90%，一般呈白色，也有因风化和含黏土等杂质而呈淡灰、淡黄、浅褐红色等。白色发亮的白垩土最纯，碳酸钙含量可达90%以上，暗黑色的比较差，有时碳酸钙含量还达不到80%。白垩土多藏于有石灰石地带，有些产地离石灰岩很近，我国河南新乡地区储有白垩。

白垩质地松而软，结构单一，容易开采、破碎和粉磨。当用白垩制备料浆时，其需水量较高，当湿法生产采用白垩土作原料时，会影响窑的产量与燃料消耗。

5.贝壳、珊瑚类

主要有贝壳、蛎壳和珊瑚石，含碳酸钙90%左右，表面附有泥砂和盐类(如MgCl₂、NaCl和KCl)等有害物质。所以使用时须用水冲洗干净。牡蛎壳捞自海底，含15%～18%的水分，韧性比较大，不容易磨细，故需要煅烧后再磨碎。贝壳、蛎壳主要分布于沿海诸省，如河北、山东、浙江、福建、广东等地均有产出。

钙质珊瑚石主要分布在海南岛、台湾及东沙、西沙、中沙和南沙群岛，目前沿海小水泥厂采用这种原料。

二、石灰质原料的质量要求

石灰质原料的质量要求见表3-1。

表3-1　石灰质原料的质量要求(质量%)

三、石灰质原料的化学成分

表3-2为石灰质原料的化学成分。

表3-2　石灰质原料的化学成分(质量%)