制造水泥的主要原料高中化学 生产水泥的主要原材料是什么？你知道吗？

生产水泥的主要原材料是什么？你知道吗？

水泥有几种。主要包括硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。水泥的原材料包括石灰石、砂岩、硅酸盐矿物、铁粉和一些矿渣。将这些成分混合，磨成细粉，制成我们现在看到的水泥。石灰石是水泥中最便宜的成分。当水泥与水混合时，就会形成粘性泥浆。长时间浇筑后，水泥在空气或水中都会硬化，这团码也是水泥在潮湿环境中容易硬化的原因。

早期石灰和火山灰的混合物与现代石灰火山灰水泥非常相似。水泥碎石混凝土硬化后不仅强度高，而且能抵抗淡水或盐水的侵蚀。作为一种重要的胶凝材料，广泛应用于土木工程、水利、国防等工程中。为了获得水硬性石灰，必须者悄燃烧含有粘土的石灰石；水下建筑用砌筑砂浆最理想的成分是水硬性石灰和火山灰。

粉碎这些废弃的灰块后，他们发现其水力硬度比石灰强。人们称这种粉煤灰为“石灰加水泥”。年左右，人们发现粘土含量较少，约占20%。水泥的硬度会更好。水泥最基本的生产材料是粘土和石灰石。水泥生产分为三个阶段，两磨一烧、原料粉磨、钙质原料、粘土原料和改性原料。粉碎或首或渣干燥后，按一定比例研磨，制成成分和质量合适的生料。

熟料煅烧，将原料放入水泥窑中煅烧至部分熔融，得到以硅酸钙为主要成分的水泥熟料。对于水泥研磨，添加适量的石膏，有时添加其他混合材料。常见的模式是水泥。我们在市场上购买的混凝土基本上都含有添加石膏的成分，以加快整个凝结时间。如果购买成品混凝土并添加化学品，凝结时间可以大大缩短。

水泥的主要成分是什么？

制造水泥的主要原料是石灰石（80％～90％，为质量分数，以下同）、粘土（10％～15％）和铁矿粉（1％～2％）。为了控制凝结速率），还要在熟料中加入3％以下的石膏。 

（1）雹纯水泥生料煅烧成熟料的物理、化学变化过程
混合生料进入回转窑的上端，受热到100℃时，主要是水分蒸发，这一段叫干燥带。干燥的生料继续在窑中前进，在与更热的气体相遇时，被加热到600℃左右，这时发生有机物燃烧和高岭土脱水。此时，由于粘土可塑性减低，块料粉碎成粉料，这一带叫做“预热带”。
温度升高到900℃，石灰石发生分解，生成的CaO和粘土组成里的二氧化硅、氧化铝开始发生固态反应，这一段叫“分解带”。当温度升高到℃以上，CaO和酸性氧化物的反应大为加快，反应主要是：

3CaO+Al2O3—→3CaO·Al2O3（铝酸三钙）（℃时）
这一段叫做“煅烧带”或称“放热反应带”。
温度到达℃左右，窑内物料开始烧结，部分开始熔融。这时硅酸二钙仍保持为固态，它熔于熔融液里，与游离的CaO继续反应生成硅酸三钙（3CaO·SiO2）。硅酸三钙以微小的结晶析出，即成熟料。这一段称为“烧结带”。
经过烧结带后，熟料开始冷却而出窑，这一段叫做“冷却带”。
（2）熟料中加入石膏，为什么可以延辩肆液缓水泥硬化速率？
首先来分析一下水泥的硬化过程：
水泥配上适当分量的水后，调和成浆，经过相当时间，凝固成块，最后成为坚硬如石的物体，这一过程叫做水泥的硬化。硬化时发生下列反应
3CaO·SiO2+2H2O=2CaO·SiO2·H2O+Ca（OH）2（水解）
2CaO·SiO2+H2O=2CaO·SiO2+H2O（水化）
3CaO·Al2O3+6H2O=3CaO·Al2O3·6H2O（水化）
第一个反应生成的Ca（OH）2由于开始时量少而溶解，随着量的增多，变成饱和溶液而后析出胶体Ca（OH）2，引起水合硅酸钙和水合铝酸钙凝成凝胶状胶体，这时水泥具有可塑性。胶状物经过一段时间，渐渐变结实，水泥就失去可塑性而凝结了。由于以上反应随着时间增加从水泥表面向内部慢慢进行，使凝胶更多且更结实。同时在形成胶体时，氢氧化钙凝胶和水合铝酸钙开始结晶，随着时间的增加，结晶的量增多，形成的晶体和无定形水合硅酸钙相结合，使之机械强度不断增大而硬化。
在水泥组成中，和水作用的速率最大的是铝酸三钙和硅酸三钙，因此它们的含量对水泥的凝结硬化速率起着主要作用。当加入石膏时，硫酸钙和铝酸三钙作用，而生成难溶的铝硫酸钙。由于这种化合物的生成，减小了铝酸三钙的作用，使胶凝速率变慢，因而延迟水泥的凝结时间和硬化速率。
（3）水泥的标号
水泥的标号携物是水泥强度大小的标志，测定水泥标号的抗压强度，系指水泥砂浆硬结28d后的强度。例如检验得到28d的抗压强度为310kg/cm2，则水泥的标号定为300号。抗压强度在300～400kg/cm2者均算为300号。普通水泥有：200、250、300、400、500、600六种标号。200号～300号的可用于一些房屋建筑。400号以上的可用于建筑较大的桥梁或厂房，以及一些重要路面和制造预制构件。

水泥的三大原料是什么？

水泥原料主要包括石灰石（主要材料，提供Cao）、黏土锋友质原银档槐料（提供Sio2、Al2O3 及少量Fe2O3）、校正原料（补充某些不足成分）、辅助原料（矿化剂、助溶剂、助磨剂） 等等。一般来讲，制造水泥原材料中石灰石质量占比达80%，为水泥主要制造材料。

建材水泥生产过程分为三个阶段，习惯把水泥生产过程简称为“两磨一烧”：

第一阶段：生料粉磨。石灰质原料、黏土质原料、以及少量的校正原料，（立窑生产还要加入一定量的煤）经破碎或烘干后，按一定比例配合、磨细，并制备为成分合适、质量均匀的生料；

第二阶段：熟料煅烧。将生料加入水泥窑中煅烧至部分熔融，得到以硅酸钙为主要成分的水泥熟料；

第三阶段：水泥粉磨。熟料加入适量的石膏，有时还加入一些混合材料，共同磨细为水泥。

其中前两道工序资产较重，一般生产线布局在石灰石矿山附近，水泥粉磨投资小且更为灵活，一般布局在市场附近。

原材料价格：

从原材料的价格来看，石灰石价格低廉，且波动较小。据原国家建材局地质中心统计，全国石灰岩分布面积约占国土面积的蠢皮1/20，其中能供做水泥原料的石灰岩资源量约占总资源量的1/4～1/3。正因为石灰石在我国分布广泛且开采简单，所以其价格较为低廉，约为60~100 元/吨。