如何利用添加劑技術(shù)降低水泥中有害物的含量
鉻是人體必需的微量元素，在肌體的糖代謝和脂代謝中發(fā)揮特殊作用。三價(jià)的鉻是對(duì)人體有益的元素，而六價(jià)的鉻是有毒的。可溶性鉻，一般是指鉻酸鹽或重鉻酸鹽，其中鉻以6+價(jià)狀態(tài)的形式存在，人們稱之為六價(jià)鉻，寫作Cr(Ⅵ)或Cr6+。國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)(IARC)也已公認(rèn)，六價(jià)鉻是一種致癌物質(zhì)，它通過(guò)吸入及接觸等途徑侵入人體而產(chǎn)生毒副作用。
波特蘭水泥中的六價(jià)鉻含量一般波動(dòng)在1~30ppm(μg/g或mg/kg)之間，但一般不會(huì)超過(guò)20ppm。水泥中的鉻主要來(lái)源于入窯物料、窯內(nèi)耐火磚以及磨機(jī)內(nèi)研磨介質(zhì)和襯板的磨損金屬材料。在水泥中，六價(jià)鉻的含量通常不會(huì)超過(guò)總鉻含量的30%。人們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)用鉻鋼球(含鉻17%~28%)作研磨介質(zhì)粉磨水泥熟料時(shí)，水泥中的六價(jià)鉻含量將會(huì)增加到原來(lái)熟料中六價(jià)鉻含量的2倍。2003年6月，歐盟規(guī)定，禁止使用可溶性鉻(六價(jià)鉻)含量高于2PPm的水泥或混凝土。
降低水泥中Cr6+含量，可以采用專門的降Cr(Ⅵ)水泥添加劑，其產(chǎn)品一般由硫酸亞鐵、硫酸亞錫、氯化亞錫、亞硫酸氫鈉以及部分特殊材料混合而成，為均質(zhì)穩(wěn)定的液體。由于摻加量較少不會(huì)對(duì)水泥的性能產(chǎn)生不利影響。根據(jù)水泥中Cr6+含量的多少，添加量為水泥質(zhì)量的200~1200g/T。其作用機(jī)理：在含水的凝膠系統(tǒng)中，降低Cr6+水泥添加劑可使六價(jià)的鉻還原成三價(jià)鉻，最后形成穩(wěn)定的復(fù)合體沉淀于水泥硬化漿體中。反應(yīng)機(jī)理式如下：
H2Cr2O7＋6FeSO4＋6H2SO4＝3Fe2(SO4)3＋Cr2（SO4）3＋7H2O；
2H2Cr2O7+6NaHSO3+3H2SO4=2Cr(SO4)3+3Na2SO4+8H2O
新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《水泥中水溶性鉻（Ⅵ）的限量及測(cè)定方法》即將頒布實(shí)施，說(shuō)明國(guó)家已經(jīng)高度重視水泥中有害物鉻（Ⅵ）含量。新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定“水泥中鉻（Ⅵ）的限量為不大于10.00mg/kg（相當(dāng)于10PPm）”，由于該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于我國(guó)水泥行業(yè)的質(zhì)量控制會(huì)產(chǎn)生很大的影響，對(duì)水泥中水溶性鉻（Ⅵ）的限量，將會(huì)影響到水泥廠用原燃料、預(yù)熱器用耐磨鋼板介質(zhì)，旋窯用耐火磚、管磨機(jī)鋼球、襯板及立磨耐磨介質(zhì)的質(zhì)量指標(biāo)的選用，提請(qǐng)相關(guān)水泥企業(yè)及裝備企業(yè)務(wù)必高度重視。當(dāng)然，最后一道關(guān)口，我們水泥企業(yè)還可以采用水泥添加劑技術(shù)來(lái)降低出廠水泥中Cr(Ⅵ)的含量，使水泥出廠滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。
總之，要控制水泥出廠中的水溶性鉻（Ⅵ）的含量，就要控制生產(chǎn)線上引起鉻（Ⅵ）含量增加的因素，無(wú)論是對(duì)原材料、燃料、水泥裝備制造業(yè)以及混合材品質(zhì)等方面都將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，要引起原燃材料供應(yīng)商以及水泥裝備制造商的高度重視，一起努力把我們國(guó)家水泥的品質(zhì)提高到一個(gè)新的高度。
編輯：姜立東
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