磷石膏作为矿化剂、降铬剂在硅酸盐水泥熟料制备中的应用

摘要

本申请涉及建材技术领域，具体涉及一种磷石膏作为矿化剂、降铬剂在硅酸盐水泥熟料制备中的应用。本申请一种磷石膏作为矿化剂、降铬剂在硅酸盐水泥熟料制备中的应用根据磷石膏的成分特点，将磷石膏作为矿化剂和降铬剂应用在硅酸盐水泥熟料的制备方法中，能够促进硅酸盐水泥熟料的烧成，改善熟料的易烧性和胶凝性，达到提高熟料强度和降低熟料煤耗及减少CO2的排放，实现节能减排，同时充分利用磷石膏SO3与微量重金属在高温下的一系列理化反应，将熟料中有毒的Cr6+还原为无毒的Cr3+，从而达到降低熟料六价铬的目的。

权利要求

1.一种磷石膏作为矿化剂、降铬剂在硅酸盐水泥熟料制备中的应用；按重量份数计，所述硅酸盐水泥熟料的制备原料包括：硅质材料1‑1.5份、黄磷渣1‑3份、铁质材料1‑2.5份、磷石膏0.5‑1.5份、石灰石90‑92份；

所述磷石膏的成分包括P2O5、SO3和F；

所述磷石膏的成分还包括CaO、Fe2O3、Al2O3和SiO2；

所述磷石膏的成分还包括重金属，所述金属包括Cu、Pb、Zn、Cr、As、Hg、Cb；所述的应用

6+

利用磷石膏中SO3与重金属在高温下的理化反应，将硅酸盐水泥熟料中有毒的Cr 还原为无

3+

毒的Cr ，从而达到降低熟料六价铬的目的；

制备方法包括如下步骤：

将硅质材料1‑1.5份、黄磷渣1‑3份、铁质材料1‑2.5份、磷石膏0.5‑1.5份、石灰石90‑92份计量均化后，输送至生料磨系统进行粉磨，粉磨到所需细度后通过选粉机将合格的生料输送至生料库，不合格的生料继续返回生料磨系统内进行再次粉磨；

将所述生料库中的生料送入旋风预热器中进行预热和预分解，再送入回转窑中进行高温煅烧，冷却破碎后得到水泥熟料；

将回转窑卸出的高温水泥熟料由冷却机冷却，同时回收高温水泥熟料的余热。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，按重量份数计，所述硅酸盐水泥熟料的制备原料包括：硅质材料1.3份、黄磷渣2份、铁质材料1.7份、磷石膏1份、石灰石90.85份。

说明书

磷石膏作为矿化剂、降铬剂在硅酸盐水泥熟料制备中的应用

技术领域

[0001] 本申请涉及建材技术领域，具体涉及一种磷石膏作为矿化剂、降铬剂在硅酸盐水泥熟料制备中的应用。

背景技术

[0002] 磷石膏是生产磷肥、磷酸时排放的工业废渣，主要成分是CaS04·2H20。磷石膏是一种不仅污染地上环境，而且如果遇到雨水，直接污染地下水资源的有害物质。目前我国磷石膏堆存量已超过7亿吨，每年新增约8000万吨。国内磷石膏的堆积排放制约了湿法磷酸、磷肥等行业的可持续发展，也对后续的农业生产造成一定影响，故磷石膏的处理与回收利用已经迫在眉睫。现阶段我国磷石膏利用途径主要用于生产石膏粉、石膏砌块、水泥缓凝剂、外售或外供、石膏板、筑路或填充、制硫酸及其他。受生产成本高、成品价格低、工艺复杂、能耗高、操作不方便、性能不稳定等因素制约，利用率一直很低，综合利用率仅达到40％左右，且自2017年以后几乎处于停滞状态。如何扩展磷石膏的应用领域确保能够得到很好的应用，是本行业技术人员值得去研究的课题。

发明内容

[0003] 为此，本申请提供一种磷石膏作为矿化剂、降铬剂在硅酸盐水泥熟料制备中的应用，以解决现有磷石膏的利用率低等问题。

[0004] 为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

[0005] 根据本申请的第一方面，本申请提供一种磷石膏作为矿化剂、降铬剂在硅酸盐水泥熟料制备中的应用。

[0006] 在一些具体实施方式中，按重量份数计，所述硅酸盐水泥熟料的制备原料包括：硅质材料1‑1.5份、黄磷渣1‑3份、铁质材料1‑2.5份、磷石膏0.5‑1.5份、石灰石90‑92份。

[0007] 在一些具体实施方式中，按重量份数计，所述硅酸盐水泥熟料的制备原料包括：硅质材料1.3份、黄磷渣2份、铁质材料1.7份、磷石膏1份、石灰石90.85份。

[0008] 在一些具体实施方式中，所述磷石膏的成分包括P2O5、SO3和F‑。

[0009] 在一些具体实施方式中，所述磷石膏的成分还包括CaO、Fe2O3、Al2O3和SiO2。

[0010] 在一些具体实施方式中，所述磷石膏的成分还包括重金属，所述金属包括Cu、Pb、Zn、Cr、As、Hg、Cb；所述的应用利用磷石膏中SO3与重金属在高温下的理化反应，将硅酸盐水6+ 3+
泥熟料中有毒的Cr 还原为无毒的Cr ，从而达到降低熟料六价铬的目的。

[0011] 在一些具体实施方式中，所述制备方法包括如下步骤：

[0012] 将硅质材料1‑1.5份、黄磷渣1‑3份、铁质材料1‑2.5份、磷石膏0.5‑1.5份、石灰石90‑92份计量均化后，输送至生料磨系统进行粉磨，粉磨到所需细度后通过选粉机将合格的生料输送至生料库，不合格的生料继续返回生料磨系统内进行再次粉磨；

[0013] 将所述生料库中的生料送入旋风预热器中进行预热和预分解，再送入回转窑中进行高温煅烧，冷却破碎后得到水泥熟料。

[0014] 在一些具体实施方式中，所述制备方法包括如下步骤：

[0015] 将回转窑卸出的高温水泥熟料由冷却机冷却，同时回收高温水泥熟料的余热。

[0016] 本申请具有如下优点：

[0017] 本申请一种磷石膏的应用根据磷石膏的成分特点，将磷石膏作为矿化剂和降铬剂应用在硅酸盐水泥熟料的制备方法中，能够促进硅酸盐水泥熟料的烧成，改善熟料的易烧性和胶凝性，达到提高熟料强度和降低熟料煤耗及减少CO2的排放，实现节能减排，同时充6+
分利用磷石膏SO3与微量重金属在高温下的一系列理化反应，将熟料中有毒的Cr 还原为无
3+
毒的Cr ，从而达到降低熟料六价铬的目的。

具体实施方式

[0018] 以下由特定的具体实施例说明本申请的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

[0019] 本申请提供一种磷石膏的应用，所述磷石膏作为矿化剂和降铬剂应用在硅酸盐水泥熟料的制备方法中。

[0020] 目前，水泥生产在处理固废上具有先天优势，也取得了很大成就，特别磷石膏作为水泥缓凝剂的综合利用率达到石膏排渣量的30％以上，为国家环保事业，特别是在磷石膏处理上作出了极大贡献。随着国家对磷石膏排放政策收紧，部分磷石膏排渣企业将磷石膏免费甚至贴钱赠送给水泥企业，但随着水泥产能的缩减，利用率无法继续提高。本申请人根据磷石膏的成分特点，将磷石膏作为矿化剂和降铬剂应用在硅酸盐水泥熟料的制备方法中，磷石膏在硅酸盐水泥熟料的制备方法中的分解机理以及作用如下：

[0021] 1.磷石膏在硅酸盐水泥熟料煅烧中分解机理

[0022] 纯石膏在1225℃才发生晶体变化有少量的分解，在1385℃时CaO与CaSO4的共熔体出现。当有SiO2、Al2O3、Fe2O3等杂质时分解温度有所降低。在还原剂存在时分解温度可降到900℃，如以碳为还原剂磷石膏的分解机理如下：

[0023]

[0024] 总反应式为：

[0025]

[0026] 根据热力学定律，计算上式的反应热为255.58kJ/mol CaSO4，即1879kJ/kg CaSO4。从反应式中可以看出，即使在以碳作为还原剂的情况，磷石膏开始分解的温度也达到700～
900℃，大量分解则达到900～1200℃。在新型干法水泥熟料烧成系统中，此温度范围基本在回转窑的过渡带，所以磷石膏分解基本不会发生在预热分解系统。

[0027] 综上所述，石膏分解反应有以下特点：一是分解温度高，在加入氧化物和还原剂的情况下仍为900℃；二是分解吸热大，理论值达到1879kJ/kg CaSO4；三是反应机理复杂，并有副反应出现，副反应生成CaS、S等；四是反应是在中性偏氧化气氛中进行的，在氧化气氛中还原剂易被烧掉，造成分解不完全。在还原气氛下易生成CaS和S。由以上特点看出，石膏生料比石灰石生料分解温度高100～200℃。分解吸热大近一倍(CaCO3分解吸热为158.84kJ/mol)，热耗高，操作范围窄，难度大。

[0028] 2.磷石膏在硅酸盐水泥熟料煅烧中的矿化作用

[0029] 磷石膏中含有SO3、P2O5、F‑等成分，在水泥生产中都可作为矿化剂使用。F、S、P等阴离子基团能够促进硅酸盐水泥熟料的烧成，改善熟料的易烧性和胶凝性。生料中掺入F、S、P矿化剂后，氟离子会破坏各原料组分中SiO2的晶格，提高了生料的反应活性，促进碳酸盐的分解过程，加速固相反应。硫化物一方面能降低熟料形成时的液相粘度和表面张力，另一方面可以形成2C2S·CaSO4和4CaO·3Al2O3·SO3中间矿物，降低C3S生成温度。当烧成温度达到1300℃以上时，一部分P2O5与CaO反应生成Ca3(PO4)2，在这个过程中，还有一部分P2O5与C2S生成固溶体C2S·C3P。所以低温下F能显著改善生料的易烧性，28d抗压强度可达70MPa以上。实验证明P2O5只有在1350℃以上，甚至1400℃才能发挥矿化作用，由此可以说明P2O5更适宜于作高温下的矿化剂，主要原因是磷的挥发性在三种离子中最小，几乎可以全部固‑ ‑融于硅酸盐熟料中。磷石膏中的F含量仅0.299％左右，当生料中加入少量磷石膏时，F 含量会非常低，可以忽略不计。硅酸盐熟料的理论煅烧温度是1300℃以上，比较适合P2O5发挥矿化作用。所以加入磷石膏的生料中起到矿化作用的主要是P2O5和CaSO4，且P2O5作用优于CaSO4。

[0030] 3.磷石膏在硅酸盐水泥熟料煅烧中的还原作用

[0031] (1)磷石膏中重金属铬含量一般不超过0.01ppm，随着磷石膏的加入，不但可以减少总铬含量较高的黄磷渣，也可以减少原料带入的总铬含量。

[0032] (2)各种原材料总铬含量不等，分析原因主要是在内生作用条件下铬一般呈三价，3+ 3+ 3+
六次酸位的Cr 和Al 、Fe 的离子半径相接近，故它们之间可以呈广泛的类质同象。此外，可与铬类质同象代替的元素还有Mn、Mg、Ni、Co、Zn等，所以在镁铁硅酸盐矿物和副矿物中有铬的广泛分布。在碱性环境中(pH值6.5～8.5)，用较弱的氧化剂就可以把三价铬离子氧化成六价，而水泥熟料煅烧过程中存在液相，其pH约在7～8左右，同时也具备三价铬氧化成六
3+
价铬的另两个条件高——温和氧气，还含量一定量的氧化剂，以上环境极易将Cr 氧化成
6+ 3+ 6+
Cr 。在表生带强烈氧化条件下(碱性介质)，Cr 氧化成Cr 形式的铬酸根离子，使不活动的铬离子变成易溶的铬阴离子发生迁移。

[0033] 但在酸性环境中铬从三价到六价的电极电势较高，需要较强的氧化剂和更高的温度才能将三价铬离子氧化成六价。另外铬具有亲氧性和亲铁性，以亲氧性较强，只有在还原和硫的逸度较高的情况下才显示亲硫性，加入磷石膏后可以提高硫的逸度，从而提高铬离3+ 2‑
子的亲硫性，能促进Cr 与S 生成硫化铬沉淀。

[0034] Cr6+遇到极化性很强的离子(如Cu、Pb等)，则形成难溶的铬酸性矿物。同时，在酸性6+ 2+
条件下，一般的还原剂是铁氧体就可以促进反应进行Cr 也可以被Fe 离子还原。生料加入
6+ 6+ 3+
磷石膏后，其中的Cu、Pb等杂质直接和Cr 接触，生成铬酸性矿物，将Cr 还原为Cr 。磷石膏
6+
在高温下分解出SO3，从而达到降低Cr 的效果。

[0035] 4.磷石膏在硅酸盐水泥熟料煅烧中对熟料质量的影响

[0036] 水泥生料中加入磷石膏后，因为磷石膏中含有少量氟，因为氟的存在熟料中磷硅酸钙固溶体减少至消失，游离石灰随之降低，这样，由于氟的掺入，水泥早期强度提高，从而能提高水泥熟料的质量。

[0037] 5.磷石膏在硅酸盐水泥熟料中煅烧对煤耗和CO2的影响

[0038] 在生料中加入磷石膏，可节省标煤，进而减少因煤碳燃烧产生的CO2的排放。另外，在生料中加入磷石膏还可减少石灰石的用量，进而可减少因石灰石中碳酸盐分解产生的CO2的排放。

[0039] 本申请将通过以下实施例对本申请进行具体说明。

[0040] 实施例1

[0041] 某企业未来降低水泥熟料六价铬，将磷石膏作为矿化剂和降铬剂应用在硅酸盐水泥熟料的制备方法中。按重量份数计，所述硅酸盐水泥熟料的制备原料包括：硅质材料1.3份、黄磷渣2份、铁质材料1.7份、磷石膏0.5份、石灰石91.43份。

[0042] 所述磷石膏的成分包括P2O5、SO3和F‑。所述磷石膏的成分还包括CaO、Fe2O3、Al2O3和SiO2。所述磷石膏的成分还包括重金属，所述金属包括Cu、Pb、Zn、Cr、As、Hg、Cb。所述磷石膏的成分具体如下表1‑3所示，

[0043] 表1磷石膏的主要成分表

[0044]

[0045] 备注：P2O5水％是指可以溶于水的含磷化合物折算成P2O5的含量；P2O5总％是指溶于水的含磷化合物和不溶于水的含磷化合物共同折算成P2O5的含量。

[0046] 表2磷石膏中重金属重量及含量

[0047]元素 Cu Pb Zn Cr As Hg Cb
PPM 10.6 120 21.8 0.01 1.84 3.68 0.16

[0048] 表3磷石膏中放射性元素种类及含量

[0049]

[0050] 所述制备方法包括如下步骤：

[0051] 将硅质材料1.3份、黄磷渣2份、铁质材料1.7份、磷石膏0.5份、石灰石91.43份计量均化后，输送至生料磨系统进行粉磨，粉磨到所需细度后通过选粉机将合格的生料输送至生料库，不合格的生料继续返回生料磨系统内进行再次粉磨；

[0052] 将所述生料库中的生料送入旋风预热器中进行预热和预分解，再送入回转窑中进行高温煅烧，冷却破碎后得到水泥熟料。

[0053] 将回转窑卸出的高温水泥熟料由冷却机冷却，同时回收高温水泥熟料的余热。

[0054] 实施例2

[0055] 某企业未来降低水泥熟料六价铬，将磷石膏作为矿化剂和降铬剂应用在硅酸盐水泥熟料的制备方法中。按重量份数计，所述硅酸盐水泥熟料的制备原料包括：硅质材料1.3份、黄磷渣2份、铁质材料1.7份、磷石膏1份、石灰石90.85份。硅酸盐水泥熟料的制备方法同实施例1。

[0056] 对比例1

[0057] 基于实施例1，为了体现本申请磷石膏的加入对硅酸盐水泥熟料的影响，该企业也做了对比例1实验，对比例1的硅酸盐水泥熟料的制备原料包括：硅质材料1.3份、黄磷渣2.58份、铁质材料1.7份、石灰石91.43份。硅酸盐水泥熟料的制备方法同实施例1。

[0058] 实验例1

[0059] 对实施例1和对比例1进行如下对比分析：

[0060] 一、使用磷石膏前后石灰石、生料、熟料三者关系

[0061] 表4实施例1和对比例1石灰石、生料、熟料三者关系对比表

[0062]

[0063] 通过表4对比可见：

[0064] 入堆石灰石总铬：未使用磷石膏入堆石灰石总铬平均值23.8ppm，使用磷石膏后，入堆石灰石总铬平均值为22.7ppm，总铬下降1.1ppm。

[0065] 入窑生料总铬：未使用磷石膏配料入窑生料总铬平均值为24.3ppm，使用磷石膏配料后入窑生料总铬平均值为24.9ppm，使用后总铬上升0.6ppm。

[0066] 熟料六价铬：未使用磷石膏配料熟料六价铬平均值为15.7ppm，最高20.0PPM，使用磷石膏配料后熟料六价铬平均值为8.2ppm，最低下降至5.1PPM。使用后熟料六价铬下降7.5ppm。

[0067] 综上所述，在不考虑检测误差以及其他因素影响情况下，磷石膏使用前后入堆石灰石，入窑生料总铬含量总体变化不大，但熟料六价铬下降较为明显，下降7.5ppm。

[0068] 二、使用磷石膏前后对熟料质量影响情况

[0069] 表5实施例1和对比例1对熟料质量影响情况一

[0070]

[0071] 通过表5对比可见：

[0072] f‑CaO合格率：未使用磷石膏f‑CaO合格率平均值为100.00％、使用磷石膏后f‑CaO合格率平均值为100.00％，使用前后无变化。

[0073] 出窑熟料立升重：使用磷石膏配料后熟料立升重1320g/L，较使未使用磷石膏下降10g/L。

[0074] 小磨时间：使用磷石膏配料后小磨时间为1866秒，较未使用磷石膏的1830秒上升了36秒；呈上升趋势。

[0075] 标准稠度：使用磷石膏配料后较未使用磷石膏平均值下降0.40％，标准稠度呈下降趋势。

[0076] 表6实施例1和对比例1对熟料质量影响情况二

[0077]

[0078]

[0079] 通过表6对比可见：

[0080] 初凝与终凝时间：使用磷石膏配料后较未使用磷石膏初凝时间平均值下降1分钟，终凝时间平均值下降4分钟；凝结时间使用前后总体变化不大，且均符合年度计划指标要求。

[0081] 3天/28天强度：使用磷石膏配料后3天强度平均值32.1MPa，较未使用磷石膏下降0.3MPa、28天强度56.8MPa，较未使用磷石膏上升0.7MPa。

[0082] 表7实施例1和对比例1生料和熟料中SO3的含量对比表

[0083]

[0084] 通过表7对比可见：

[0085] 生料SO3：未使用磷石膏配料生料SO3平均值为0.44％，使用磷石膏配料后生料SO3平均值为0.60％，使用后上升0.16％，未超过0.70％控制指标。

[0086] 熟料SO3：未使用磷石膏配料熟料SO3平均值为0.77％，使用磷石膏配料后熟料SO3平均值为0.90％，使用后上升0.13％，未超过1.10％控制指标。

[0087] 三、使用磷石膏前后生料、熟料三率值控制情况

[0088] 表8实施例1和对比例1生料、熟料三率值控制情况对比表

[0089]

[0090] 由表8的结果可以看出，在生料配料中掺入0.5％磷石膏，生料、熟料三率值变化不大。

[0091] 四、使用前后配料成本对比

[0092] 表9对比例1和实施例1生料配料成本表

[0093]

[0094] 由表9可以看出，在生料中掺入0.5％磷石膏替代少量黄磷渣配料，生料配料成本同比下降0.45元/吨。折算熟料成本下降0.68元/吨，按照280万吨熟料计算，每年预计节约成本190万元，利用磷石膏中SO3还原特性，掺0.5％的磷石膏，熟料水溶性六价铬下降2ppm，折算到出磨水泥六价铬下降2ppm，按照掺千分之一除铬剂，出磨水泥六价铬下降10ppm预算，熟料六价铬下降2ppm，可以减少除铬剂使用成本0.6元/吨，按照年度300万吨水泥产量计算，可节约180万元的除铬剂使用成本。

[0095] 五、使用磷石膏前后窑煅烧主要参数对比情况

[0096] 表10实施例1和对比例1溜管结皮对比

[0097]

[0098]

[0099] 由表10可以看出，通过对预热器C5溜管结皮对比，未使用磷石膏溜管内径63‑65cm，弯管位置未发现明显结皮，使用磷石膏后溜管结皮检查，结皮厚度约2‑3cm，整体结皮不多，溜管内径65cm，现场溜管结皮检查和温度测量对比，使用磷石膏后，溜管结皮无明显加剧，C5A溜管2#点的温度下降21℃，C5B溜管3#点温度下降34℃，其他位置溜管温度无明显变化。

[0100] 每班对窑尾结皮清理情况反馈，使用磷石膏后，缩口结皮无明显增多，斜坡积料相对偏多，筒扫对比，35‑74米无硫碱圈，使用前后筒体温度无明显变化。

[0101] 表11实施例1和对比例1窑喂料量对比情况

[0102] 项目 对比例1 实施例1 对比窑喂料量 400‑420 400‑420 0
熟料电耗 27.8 27.8 0

[0103] 由表11可以看出，使用磷石膏前后窑台时产量和工序电耗无明显变化，5月5日窑产量上升，主要因窑头反取国家能源和重庆农业烟煤，窑头煤煤质变好，窑内煅烧温度稳定，产量上升，与磷石膏使用没有太大直接关系。

[0104] 六、结论

[0105] 通过对比质量数据来看，在生料段使用磷石膏进行配料后出窑熟料游离钙、立升重、初凝时间、终凝时间、熟料强度整体变化不大；但其中熟料小磨时间较使用前上升了36秒，由于熟料SO3的上升，熟料结粒变差，细粉料偏多，影响熟料易磨性，导致小磨时间略上升；熟料标准稠度较使用前下降0.4％，熟料需水量降低，综合性能得到一定改善；同时使用磷石膏后熟料铬得到较为明显的下降。磷石膏在高温下确实有还原六价铬的效果。

[0106] 实验例2

[0107] 对实施例2和对比例1进行如下对比分析：

[0108] 一、节能效果计算

[0109] 从下表12可以计算出生料中加入1％的磷石膏，吨熟料可节约0.32kg标煤，按2021年全国生产熟料18.43亿吨计算，可节约大约589.76吨标煤，实现节能环保。

[0110] 表12节能效果计算表计算基准：1kg熟料

[0111] 熟料实物煤耗 kg/kg 0.11 掺入磷石膏量 kg/kg 0.015生熟料转换比   1.53 磷石膏自由水含量 ％ 25.00
煅烧温度降低 ℃ 20.00 磷石膏带入自由水量 kg/kg 0.004
进厂煤热值 kcal/kg 5500 磷石膏自由水含量 ％ 18.00
燃烧产生烟气量 Nm3/kg 0.69 磷石膏带入结晶水量 kg/kg 0.003
入窑生料烧失量 ％ 35.00 磷石膏带入水总量 kg/kg 0.007
3
入窑生料产生烟气量 Nm/kg 0.54 水分蒸发潜热 kJ/kg 14.822
过剩空气系数   1.15 结晶水脱水耗热 kJ/kg 7.674
过剩空气空气量 Nm3/kg 0.91 水蒸汽产生量 kg/kg 0.007
标况总烟气量 Nm3/kg 38.28 水蒸汽比热 kJ/kg℃ 2.287
烟气温度 ℃ 1350 水蒸汽升温耗热 kJ/kg 18.808
烟气比热 kJ/kg℃ 1.24 硫酸钙掺入量 kg/kg 0.012
生料比热 kJ/kg℃ 1.28 硫酸钙分解热耗 kJ/kg 22.732
烟气降温节约热量 kJ/kg 735.47 加入磷石膏后总节约热量 kJ/kg 716.73
生料降温节约热量 kJ/kg 39.03 矿化剂效率 ％ 3.000
生料CaO含量 ％ 43.00 实际节约热量 kJ/kg 21.502
碳酸钙掺入量 kJ/kg 0.77 拆算为标煤 kg/t‑cl 0.323
碳酸盐分解活化能降低 kJ/kg 163.00      
碳酸盐分解节约热量 kJ/kg 6.26      

[0112] 根据上述掺入1％磷石膏，可以节约标煤0.32kg，而标煤的CO2排放系数为0.67，则可推算掺入1％磷石膏，吨熟料可减少0.22kg因煤碳燃烧产生的CO2。同时加入1％的磷石膏，可减少约0.58％的石灰石，吨熟料可减少3kg因碳酸盐分解产生CO2，按2021年全国生产熟料18.43亿吨计算，则全年可减少593万吨CO2排放。CO2排放的减少，有效缓解国家对两碳控制压力。

[0113] 二、表13实施例2和对比例1配料成本对比表

[0114]

[0115] 从上表13可以得出，加入1％的磷石膏后，生料配料成本降低0.56元，按吨熟料消耗1.53吨生料计算，则吨熟料可降低配料成本0.85元。

[0116] 三、经济效益

[0117] 根据上述在硅酸盐水泥熟料煅烧中掺1％磷石膏，可节约标煤0.32kg，如原煤单价按1100元/t计算，加入磷石膏后吨熟料可节约用煤成本0.35元。

[0118] 根据上述在硅酸盐水泥熟料煅烧中掺1％磷石膏，熟料六价铬下降3.4PPM，根据现有除铬剂采购价格2200元/吨，除铬成本降低0.77元/吨。

[0119] 吨熟料生产成本节约＝生料配料成本节约+用煤成本节约+除铬剂成本节约＝0.69+0.35+0.77＝1.81元。

[0120] 四、社会效益分析

[0121] 按2021年全国18.43亿吨水泥熟料的实际产量计算，生料需求量接近30亿吨。如果在生料中磷石膏平均掺量达到1％，则每年可以增加磷石膏消耗3000万吨。仅磷石膏比较集中的湖北、贵州、云南、安徽、山东五省，2021年水泥产量占全国产量的21％，理论可消耗磷石膏600万吨以上，可提高磷石膏利用率7.5％，加上其他排渣区域及临近区域，至少可提高10％以上的利用率，为全国磷石膏的消纳起到积极作用。

[0122] 根据上述掺入1％磷石膏，可以节约标煤0.32kg，而标煤的CO2排放系数为0.67，则可推算掺入1％磷石膏，吨熟料可减少0.22kg因煤碳燃烧产生的CO2。同时加入1％的磷石膏，可减少约0.58％的石灰石，吨熟料可减少3kg因碳酸盐分解产生CO2，按2021年全国生产熟料18.43亿吨计算，则全年可减少593万吨CO2排放。CO2排放的减少，有效缓解国家对两碳控制压力。

[0123] 虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本申请作了详尽的描述，但在本申请基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本申请精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本申请要求保护的范围。