出磨水泥氯离子含量超标问题原因分析和处理

摘要：针对一起P·O42.5出磨水泥氯离子含量超标问题进行原因分析，主要针对新供应的助磨剂和脱硫石膏中氯离子含量进行检测，确认是脱硫石膏氯离子含量过高超标导致。随后采取掺加矿粉和降低脱硫石膏掺配比例、新换氯离子含量低的脱硫石膏作缓凝剂等措施降低P·O42.5出磨水泥中氯离子超标不合格问题。

关键词：氯离子；P·O42.5出磨水泥；助磨剂；脱硫石膏

0 引言

S粉磨站在常规出磨水泥检验中发现，连续两批次P·042.5出磨水泥氯离子含量为0.062％、0.065％，均超出GB175—2007《通用硅酸盐水泥》的通用硅酸盐水泥中氯离子含量不大于0.06％的规定，按该标准判定应属于不合格水泥。为此，尽快找出原因采取相应纠正措施，防止后续继续生产出不合格水泥成为当务之急。

1 原因查找

S粉磨站水泥中的氯离子含量一直很稳定，在本厂常规自检和上级质量部门抽检中，水泥中氯离子含量一直稳定在0.02％～0.03％之间，这次出现出磨水泥氯离子含量超标不合格实属意外。该公司P·O42.5配料种类和配合比见表l。

从理论上分析，表1中各种物料均可能带入水泥中氯离子而导致水泥中氯离子含量超标。但考虑到在近期S粉磨站所用原料中助磨剂和脱硫石膏供货方刚发生了变化，而熟料和混合材及磷石膏供货方稳定，出现氯离子含量变化导致水泥氯离子含量超标的可能性不大。故查找 原因首先从近期该粉磨站变化的两大原料：助磨剂和脱硫石膏入手。

1.1 水泥助磨剂中氯离子含量的检测

该粉磨站企业为节约生产成本降低熟料配合比，使用了增强型助磨剂，出现出磨水泥氯离子含量不合格时，刚好该公司新换了助磨剂供应商，原先使用的国内著名品牌助磨剂因为在该公开的低价中标招标中落选，新换一家助磨剂供应商。容易使人想到可能是新换的助磨剂中使用了工业盐如氯化钠、氯化钙等作为增强剂而给水泥中带入氯离子，遂导致水泥中氯离子含量超标。为此，粉磨站和助磨剂供应商联系，现场取样封样，送有仲裁资质的省级质检部门进行质量检验。检验结果见表2。

从表2的检验结论可知，在用助磨剂氯离子含量合格。可以排除新的助磨剂导致出磨水泥氯离子含量超标这一因素。    

1.2 脱硫石膏中氯离子含量的检测

该粉磨站采用脱硫石膏和磷石膏按3:l搭配使用作缓凝剂，出磨水泥氯离子超标不合格时，该批脱硫石膏也是新换的供应商供货，且因为是通过中间商贸公司供货，脱硫石膏的货源较杂，粉磨站并不能掌控其来源。因为该粉磨站此前水泥中氯离子含量一直很稳定处于低含量位置，不担心不合格，故进货检验时对脱硫石膏中氯离子含量疏于检验。这次出现氯离子超标不合格水泥，立刻检测在用脱硫石膏中氯离子含量，结果为：0.962％，远超标准GB／T21371-2019《用于水泥中的工业副产石膏》4.3条对氯离子含量不大于0.5％的规定值。因此，可以断定，正是这批氯离子含量严重超标的脱硫石膏导致该批次水泥中氯离子含量超标不合格：

2 处理措施

2.1 尝试掺入矿粉降低水泥中氯离子含量

在测定氯离子含量为0.065％P·O42.5出磨中掺入17％的矿粉，检测其氯子含量为0.058％。可见掺加一定量矿粉虽然能降低水泥中氯离子含量，但降低幅度很小，虽然符合GB175—2007《通用硅酸盐水泥》的通用硅酸盐水泥中氯离子含量不大于0.06％的规定，但处于合格和不合格的边缘线上，质量控制的风险很大，不能作为实际生产控制措施使用。

2.2 立刻降低脱硫石膏掺配比例

在来不及选购新的氯离子含量低的脱硫石膏作缓凝剂之前，S粉磨站在确保水泥凝结时间符合国家标准和用户需要的前提下，大幅度减少了脱硫石膏的掺配量。将原脱硫石膏和磷石膏的掺配比例由3:1改为1:1，测出磨P·O42.5水泥氯离子含量直接降为0.041％。可见，降低在用脱硫石膏掺配比例后，出磨P·O42.5水泥已经接近S粉磨站出磨水泥氯离子异常升高之前值。这也证明了这次出磨P·O42.5水泥氯离子含量超标就是因为脱硫石膏中氯离子含量超标所致。    

2.3更换氯离子含量低的脱硫石膏作为缓凝剂

在新的脱硫石膏招标采购中，S粉磨站对脱硫石膏供方提出要求，要求投标方必须供应来自正规燃煤电厂的脱硫石膏，且其中氯离子含量不能超过0.5％。对新的供应商提供的脱硫石膏进行了氯离子含量检测，其氯离子含量为0.156％，合符标准GB／T21371—2019《用于水泥中的工业副产石膏》4.3条规定值。用新的脱硫石膏掺配磷石膏生产的出磨P·O42.5水泥氯离子含量为0.031％，已经恢复到S粉磨站出磨水泥氯离子正常值。至此，S粉磨站这起水泥中氯离子含量超标问题已经解决。

3 结束语

(1)使用工业副产品作为缓凝剂或混合材生产水泥，既可以利于消化工业副产品带来的环境污染问题，又有利于降低水泥生产成本，实现水泥工业的可持续性发展。但在使用前和使用中都必须高度重视它们可能带来的对水泥性能有损害的成分，比如脱硫石膏中的氯离子、亚硫酸钙、磷石膏中的磷离子、粉煤灰中的铵盐、钢铁企业脱硫灰中的脱硫剂等，确认对水泥性能无害后方能使用。    

(2)探究—下脱硫石膏中氯离子的来源：燃煤电厂采用石灰石一石膏湿法烟气脱硫工艺，其中氯离子来源于脱硫吸收剂、补充水及煤。某些高灰分的煤燃烧时会带来较高的氯离子，从而导致脱硫石膏中氯离子含量超标。水泥企业无力对这些上游电厂进行控制，但可以从供应源头检验把关。进厂检验不能简单按设定的一定量吨位作为检测批次来进行进厂检验。最好是按最小进货单位，如一车来进行逐车检验，既可以避免电厂脱硫石膏质量波动带来的危害，也可以防止无良商人钻空子，以次充好、以劣充优。

(3)大多数中小粉磨站对水泥及其原料的化学分析不够重视，尤其是化学成分分析方面很弱，应尽快补足短板。否则，常规的原料和产品检验项目不检测，产品质量控制就留有很大的漏洞，出现不合格品就难以避免。

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——作者：王晓伟，迟慧芳，夏宝林

——单位：芜湖富元混凝土有限公司，昆明市公路工程质量检测中心有限公司，安徽省巢铸水泥厂有限公司

——来源：《中国水泥》2023年7期

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