金巧平：水泥生产原材料硫含量的测定
计量·检测
中图分类号：TQ172.1文献标志码：B文章编号：10070389(2015)068102【DO1)10.13697/j.cnki.321449/ta.2015.06.037
水泥生产原材料硫含量的测定
金巧平（兰溪南方水泥有限公司，浙江兰溪321100）
0前言
随着整个社会对环境保护越来越重视，国家通过对相关法律和标准的修订，对工业污染物排放物进行了更严格的控制，例如对于水泥熟料生产企业窑尾烟气中的氮氧化物、SO2、粉尘排放浓度都进行了具体的规定。为了适应新的生产形势，水泥熟料生产企业新增了窑尾脱硝项目以减少氮氧化物的排放；把电收尘器改为袋收尘器以提高收尘效率，从而降低废气中的粉尘含量；对原燃材料的硫含量进行有效控制来保证SO:排放浓度达到标准要求。
对于燃料，在日常质量控制中已经进行了全硫
的测定和控制，但对于其他原材料自前一一般不进行硫的测定和控制，所以在新的生产形势下应增加石灰石、黏土质原料、铁质校正原料的硫检测项目，对原燃材料带入的硫进行合理控制。
1增加原材料硫含量仪器检测的必要性
在GB4915-—2013《水泥工业大气污染物排放标准》中规定，水泥熟料生产企业烟气的SO排放浓度应≤200mg/m。烟气中的硫来自于原材料和燃料，原燃材料带入的硫一部分以硫酸盐矿物的形式进入熟料而由熟料带走，另一部分则以SO气体形式随着烟气排人大气中。因由熟料带走的硫是有限的，所以为达到排放要求，在目前还无法对烟气采取有效的脱硫措施的情况下，必须对原燃材料的硫进行有效控制。
原材料中的硫以多种形态存在，可分为有机硫和无机硫，无机硫又可以硫化物或硫酸盐的形态存在，以硫酸盐形式存在的硫可通过“硫酸重量法” 来测定，但其他形态的硫就无法用此方法进行检测。通常认为石灰石、黏土等原材料中的硫以硫酸盐形式存在，所以会采用“硫酸钡重量法"来测定，但通过试验证实这些原材料中的硫以多种形态存在，表1列出了同一种物料用不同方法测出的硫含量。
从表1可看出两种方法测得的硫含量差别较大，特别是有色金属灰渣（铁质校正原料），用硫酸锁重量法只能测出其中的一小部分硫。平常认为石灰
表1相同物料三氧化硫和全硫测定值对比
三氧化硫测定
物料名称石灰石A样石灰石B样石灰石C样粘土
有色金属灰渣生料
(硫酸银重量法) 测定值
析算成碳
0.15 0.16 0.16 0.12 0.21 0.28
0.060 0.064 0.064 0.048 t800 0.112
全硫测定
(艾士卡法）测定值 0.15 0.14 0.13 0.05 EE0 0.15
%
差值 0.09 9200 0.066 200 0.246 0.038
石的硫含量很低，不会引起重视。但从表1看石灰石的硫含量并不是最低的，而且因其在生料配料中用量达到80%以上。所以应重视对石灰石的全硫控制，当矿点变化或开采点变化时，应取样测定全硫，表2列出了不同矿点及同一矿点不同开采点的石灰石全硫含量测定值。
表2不同矿点和开采点的石灰石全硫含量对比
A矿
B矿
上部中部
0.070.20
0.33
C矿
%
1开采点2开采点3开采点
下部
0.44
0.09
0.15
1.57
从表2看出，不同矿点和同矿点不同开采点的石灰石硫含量相差较大，根据经验特别当石灰石的铁含量较高或质量较差时，硫含量往往也较高。为使烟气的SO,浓度达到排放要求，在设计生料配方时，除考虑化学成分外，还应同时考虑原材料带入的硫，建议设计一张如表3所示的电子表格，对硫含量进行平衡计算，通过对原燃材料硫的控制，保证表中“带人与带走的硫差值"该项目的值≤0。以2500t/d 的熟料生产线为例，当石灰石硫含量变化大，而其他原材料和燃料的硫含量较稳定时，从表3可算出，要保证窑尾烟气的S0z排放浓度≤200mg/m，人磨石灰石的全硫必须≤0.118%，根据计算值可事先对不同硫含量的石灰石进行合理搭配使用，从而确保入磨石灰石的硫含量在控制范围内。
在日常的质量检验和控制中，企业一般采用“艾士卡法"来测全硫，此方法耗时长（最快需要6~7h 才能完成测定），不利于原材料的进厂质量控制和
水泥工程2015年第6期
万方数据
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