如何利用添加剂技术降低水泥中有害物的含量

　　铬是人体必需的微量元素，在肌体的糖代谢和脂代谢中发挥特殊作用。三价的铬是对人体有益的元素，而六价的铬是有毒的。可溶性铬，一般是指铬酸盐或重铬酸盐，其中铬以6⁺价状态的形式存在，人们称之为六价铬，写作Cr(Ⅵ)或Cr6⁺。国际癌症研究机构(IARC)也已公认，六价铬是一种致癌物质，它通过吸入及接触等途径侵入人体而产生毒副作用。

　　波特兰水泥中的六价铬含量一般波动在1~30ppm(μg/g或mg/kg)之间，但一般不会超过20ppm。水泥中的铬主要来源于入窑物料、窑内耐火砖以及磨机内研磨介质和衬板的磨损金属材料。在水泥中，六价铬的含量通常不会超过总铬含量的30%。人们发现，当用铬钢球(含铬17%~28%)作研磨介质粉磨水泥熟料时，水泥中的六价铬含量将会增加到原来熟料中六价铬含量的2倍。2003年6月，欧盟规定，禁止使用可溶性铬(六价铬)含量高于2PPm的水泥或混凝土。

　　降低水泥中Cr6⁺含量，可以采用专门的降Cr(Ⅵ)水泥添加剂，其产品一般由硫酸亚铁、硫酸亚锡、氯化亚锡、亚硫酸氢钠以及部分特殊材料混合而成，为均质稳定的液体。由于掺加量较少不会对水泥的性能产生不利影响。根据水泥中Cr6⁺含量的多少，添加量为水泥质量的200~1200g/T。其作用机理：在含水的凝胶系统中，降低Cr6⁺水泥添加剂可使六价的铬还原成三价铬，最后形成稳定的复合体沉淀于水泥硬化浆体中。反应机理式如下：

　　H₂Cr₂O₇＋6FeSO₄＋6H₂SO₄＝3Fe₂(SO₄)₃＋Cr₂（SO₄）₃＋7H₂O；

　　2H₂Cr₂O₇+6NaHSO₃+3H₂SO₄=2Cr(SO₄)₃+3Na₂SO₄+8H₂O

　　新的国家标准《水泥中水溶性铬（Ⅵ）的限量及测定方法》即将颁布实施，说明国家已经高度重视水泥中有害物铬（Ⅵ）含量。新标准规定“水泥中铬（Ⅵ）的限量为不大于10.00mg/kg（相当于10PPm）”，由于该标准对于我国水泥行业的质量控制会产生很大的影响，对水泥中水溶性铬（Ⅵ）的限量，将会影响到水泥厂用原燃料、预热器用耐磨钢板介质，旋窑用耐火砖、管磨机钢球、衬板及立磨耐磨介质的质量指标的选用，提请相关水泥企业及装备企业务必高度重视。当然，最后一道关口，我们水泥企业还可以采用水泥添加剂技术来降低出厂水泥中Cr(Ⅵ)的含量，使水泥出厂满足国家标准要求。

　　总之，要控制水泥出厂中的水溶性铬（Ⅵ）的含量，就要控制生产线上引起铬（Ⅵ）含量增加的因素，无论是对原材料、燃料、水泥装备制造业以及混合材品质等方面都将产生深远的影响，要引起原燃材料供应商以及水泥装备制造商的高度重视，一起努力把我们国家水泥的品质提高到一个新的高度。