尾礦水泥就是在水泥配料中，引人大量的尾礦，按照正常的水泥生產(chǎn)上乞，生產(chǎn)符合國家標(biāo)準(zhǔn)的硅酸鹽或鋁酸鹽水泥。

水泥是最常用的水硬性膠凝材料，對于硅酸鹽水泥來說，其膠凝性質(zhì)主要來源于熟料中的硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣和鐵鋁酸四鈣4種主要礦物；高鋁水泥主要來源于鋁酸一鈣；快硬早強(qiáng)的琉鋁酸鹽水泥和氟鋁酸鹽水泥則分別來源于單硫三鋁酸四鈣和氟七鋁酸十一鈣。

普通的硅酸鹽水泥熟料，是以粘土和石灰石為主要原料的生料，在煅燒過程中，通過一系列化學(xué)及物理化學(xué)反應(yīng)形成的。生料的主要組成物質(zhì)包括由粘土引入的SiO2、Al2O3、Fe2O3和由石灰石引入的CaO4種組分。經(jīng)過一列煅燒過程之后，迅速冷卻，即得到水泥孰料。

一、尾礦水泥的優(yōu)勢和應(yīng)用

水泥熟料的形成，主要是基于分解、固相反應(yīng)、液相中的反應(yīng)三個物理化學(xué)過程。燒成產(chǎn)物的化學(xué)組成，除CO2和H2O外，基本上是繼承了水泥原料中的主要氧化物。不過，使用石灰石和粘土這兩大原料生產(chǎn)水泥，雖然可滿足生成水泥熟料礦物的需要，且來源也比較廣泛，但也存在著某些弱點：一是石灰石的分解利粘土礦物的脫水，均要消耗大量的熱能、二者的理論耗熱量約占整個假燒吸熱量的50％；二是毀壞土地、并放出大量的C02污染環(huán)境，據(jù)統(tǒng)計，每生產(chǎn)1kg水泥，釋放的CO2溫室氣體也接近1kg。然而，如果從含有CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3組分的尾礦中，引人這些組分，不但同樣可以滿足熱料礦物的生成條件，而且還常常由于某些金屬元素的帶人使得燒成溫度進(jìn)一步降低，不僅克服了上述兩個弱點，能耗還會進(jìn)一番降低，水泥的性能也會相應(yīng)得到改善。

據(jù)水泥形成理論，尾礦中常含有的金屬元素和硫化物、氟化物、磷酸鹽等成分，均具有礦化劑的作用：原因是：Cu、Mo、Pb、Zn、Ba等金屬元素，通過固熔作用，一方面可以使液相生成溫度降低，加速熟料燒成，另一方面可阻止β-C2S向γ-C2S的轉(zhuǎn)變，對提高水泥的強(qiáng)度有利。S、F、P等非金屬元素，不僅可以降低液相生成溫度，增加液相生成量，促進(jìn)C3S的形成，而且在一定溫度范圍內(nèi)(1350℃左右)形成硫鋁酸鈣贏鋁酸鈣、磷銷酸鈣等早強(qiáng)礦物，也有利丁水泥質(zhì)量的提高。

由如上討論可以推斷，用尾礦代替部分石灰石+粘土，具有節(jié)約土地、首約能源、保護(hù)環(huán)境、加速水泥燒成、降低生產(chǎn)成本、提高水泥質(zhì)量等多重社會與經(jīng)濟(jì)效益。

一般來說，碳酸鹽型只礦和高鋁硅酸鹽型尾礦，可以直接用作心灰石和粘十的替代原料，某此堿含量較低的鈣鋁硅酸榆型尾礦、高鈣硅酸鹽型尾礦等，只要成分點與水泥的成分點較為接近，亦可直接燃燒成水泥。當(dāng)尾礦成分與水泥成分相差較遠(yuǎn)時，可作為摻配料或礦化劑使用。

二、尾礦水泥的生產(chǎn)工藝流程

與普通的水泥制造方法一樣，尾礦水泥的生產(chǎn)，仍采用“兩磨一燒”的工藝流程。但其工藝參數(shù)應(yīng)作適當(dāng)調(diào)整。以硅酸鹽水泥為例：

(1)熟料成分設(shè)計：水泥熱料成分的設(shè)計，應(yīng)從水泥的設(shè)汁品種、原料品質(zhì)、生料制備和煅燒工藝等方面綜合考慮。不同的水泥品種，要求不同的礦物組成。

當(dāng)然，在選擇水泥熟料成分時，也不能僅僅從水泥的性質(zhì)  點出發(fā)，還應(yīng)當(dāng)結(jié)合原、燃料性質(zhì)，以及工藝、設(shè)備情況綜合考慮。對于尾礦水泥而言，尤其應(yīng)重視，必須伎設(shè)計的水泥成分盡量與尾礦的成分相接近，以盡可能多的使用尾礦。只有當(dāng)尾礦的某一組分，無法單獨滿足任何品種的水泥要求時，才叫考慮摻加其他校正原料。另外，所設(shè)計的水泥成分，還必須保證在觀有的工藝設(shè)備上，能夠?qū)崿F(xiàn)。

(2)配料。當(dāng)熟料成分確定后，則可采用代數(shù)法、圖解法、嘗試誤差法、最小二乘法等計算方法，計算生料配比。

不同類型的尾礦，適用于不同類型的水泥。像鈣硅酸鹽型和鈣侶硅酸鹽型尼礦，適合生產(chǎn)硅酸鹽水泥，高鋁硅酸鹽型尾礦適合生產(chǎn)鋁酸鹽水泥。硅質(zhì)巖型尾礦和碳酸鹽型尾礦，只能作為某一種配料或校正原料使用。由于水泥中，對MgO和堿均有嚴(yán)格限制，因此，鎂鐵硅酸鹽型、長英巖型和堿性巖型尼礦，均不適用于生產(chǎn)水泥。

當(dāng)選用尾礦確定后，應(yīng)首先檢驗其化學(xué)成分是否與熟料成分接近。如果某一或幾種成分相差較大，應(yīng)考慮添加第二種或第三種配料或校正原料。

(3)生產(chǎn)。尾礦水泥與一般水泥的生產(chǎn)工藝基本相同。生料可采用球磨機(jī)混磨，但由于尾礦一般般已經(jīng)過一定程度的磨細(xì)，為了節(jié)約能耗，亦可采用如下流程：

粉磨細(xì)度以0.08mm方孔篩篩余小于10％為宜。

鑒于尾礦的可塑性較差，當(dāng)摻用量較大時，往往不易成球，因此，僅適合于采用濕法或干法回轉(zhuǎn)竊燃燒，不宜采用立窖。當(dāng)配入石灰石較多，尾礦較干燥時，可以使用懸浮預(yù)熱器和窯外分解器。