曲靖矿渣微粉,贵州水钢的碱性矿渣

1矿渣 矿渣是炼铁过程中排出的工业废料，经水或空气急冷处理成为粒状颗粒，称为 粒化高炉矿渣、水淬矿渣。 其化学成分与硅酸盐水泥熟料成分相接近，主要是二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙、氧化镁等氧化物及一些硫化物。 经水淬急冷后的矿渣，玻璃体含量多，结构处于高能量状态不稳定，潜在活性大。 矿渣化学成分见表1、水泥熟料化学成分表2。 表1矿渣化学成分 试验结果表明，矿渣的比表面积只有达到480㎡/㎏左右时，大多数颗粒分布在2～40um之间，其潜在的活性才能完全发挥出来，对混凝土强度的发挥起决定性作用。 因此，我们探讨研究利用球磨机生产矿渣微粉时，采用活化技术生产超细矿渣活化微粉，应用到水泥、水泥制品、混凝土中。 1.1矿渣质量 由于冶炼工艺及其原材料不同，矿渣的质量存在较大的差异。 利用不同的矿渣，粉磨相同比表面积的矿渣微粉，活性指数相差很大。 活性化学成分CaO、MgO、Al2O3相加之和与惰性化学成分SiO2等相加之和的比值为质量系数，要优先选择质量系数高的碱性矿渣生产矿渣微粉。 朝阳凌钢、河北邯钢、贵州水钢、广西伢钢的碱性矿渣非常好，活性成分多，惰性成分少。

由于各地矿渣的化学成分不同、质量也不同。

云南曲靖、四川内江的酸性矿渣活性成分比较少，惰性成分比较多。 见表4 表4云南曲靖、四川内江矿渣化学成分全分析 矿渣呈空心粒状，易含水。 出厂的矿渣水分含量在25%左右，经过运输、储存过程，水分仍然保持在8%～15%左右，立式磨机生产矿渣微粉可直接使用。 利用球磨机生产矿渣微粉，矿渣入磨水分要求控制在0.5%～2.5%之间；烘干机要选择顺流式，因为矿渣在高温状态下经过水淬急冷后增加了活性；逆流烘干形式将经过水淬急冷后的矿渣又重新经过高温还原，矿渣活性会降低12%～15%。 2矿渣粉磨设备 2.1立式磨机 立式磨机粉磨矿渣，比表面积控制在380㎡/kg～420㎡/kg，产量比较高，电耗只有40kwh/h左右。 当矿渣质量非常好时，可生产S95级矿渣微粉；利用比较好的矿渣（昆钢的矿渣），有时需要加入5%左右的熟料，矿渣微粉活性指数才能达到S95级标准。 3矿渣微粉质量与电耗 矿渣在粉磨过程中，比表面积增长十分缓慢，当矿渣比表面积大于450㎡/kg时，由于研磨介质产生静电吸附造成颗粒聚集、糊球，产生过粉磨现象，造成矿渣微粉比表面积降低，磨机产量大幅降低，电耗大幅增加。

因为粉磨的矿渣比表面积大于480㎡/kg时，矿渣的潜在活性才能完全发挥出来。 所以，我们研究矿渣微粉的比表面积要达到450㎡/kg～550㎡/kg、在粉磨时加入矿渣助磨活化剂激发矿渣微粉活性、同时消除过粉磨现象磨机产量比较高，生产出来的矿渣微粉称之为超细活化矿渣微粉。 3.1普通矿渣微粉 在正常的球磨机生产中，单独粉磨矿渣的平均电耗是粉磨水泥的2～3倍。 按邦德方法计算，粉磨功指数为23kwh/t的矿渣，产品比表面积达到450㎡/㎏时，常规配球的 1.83m 7.0m开流磨产量仅为1.5t/h，而 2.4m 13m开流磨产量尚不足7t/h1。 其结果是：矿渣微粉活性指数下降，只能掺入水泥中20%左右；降低矿渣的利用率，也失去了矿渣微粉的应用价值。 3.2超细活化矿渣微粉 为了使矿渣潜在活性尽早发挥出来，需要对矿渣采取活性激发措施，激发矿渣活性主要通过物理和化学办法；矿渣活化剂是针对矿渣不同的化学成分而研制的化学激发剂。 不掺入粉煤灰、石灰石的纯矿渣微粉，粉磨系统电耗60kwh/t以内。 据文献报道，矿渣微粉强度增长期可达到千年之久，超过普硅水泥、硅酸盐熟料强度增长期限。 矿渣微粉存在早期强度偏低问题，超细活化矿渣微粉恰恰祢补掺入水泥后3d强度偏低的空白，掺入水泥40%左右超细活化矿渣微粉，不降低水泥原来的早期强度。 超细活化矿渣微粉是一种非常优秀的新型建筑材料。 4超细活化矿渣微粉的应用 4.1应用在水泥企业 生产水泥平均需要75%左右的熟料，我们研究利用比表面积500㎡/㎏以上的超细活化矿渣微粉生产水泥，熟料的掺加量可以减少到30%以下，可节省熟料40%左右，水泥质量达到国家标准要求。

4.2应用在水泥制品 利用超细活化矿渣微粉生产水泥制品同样可替代部分水泥用量，提高水泥制品的强度。

玉溪市新玉建材有限公司砖厂以前利用11%水泥、22%矿渣、67%石粉生产免烧砖，28天抗压强度达到10.0 Mpa。 见表11 表11新玉建材有限公司砖厂前期生产免烧砖 玉溪市新玉建材有限公司砖厂利用矿渣活化微粉生产免烧砖从水泥用量百分比11%减少到水泥用量2%；经过玉溪市技术监督局检测，抗压强度从国家标准28d达到15Mpa提高到7d达到15.4Mpa。 见表12 表12新玉建材有限公司砖厂利用超细矿渣活化微粉生产免烧砖 超细活化矿渣微粉应用在商品混凝土公司（建筑公司），可等量代替各种标号混凝土中的部分水泥用量40%左右，降低生产成本。 超细活化矿渣微粉填充于水泥混凝土的孔隙中，大幅度提高水泥混凝土的致密度，同时将强度较低的Ca(OH)2晶体转化成为强度较高的水化硅酸钙凝胶，从而使水泥混凝土的一系列性能得到显著改善。 混凝土的和易性能好、脱膜快，早期、后期强度高；改善水泥混凝土的抗渗性、抗冻性、增加塌落度，提高混凝土强度。 4.4应用在国家重点建筑工程 超细活化矿渣微粉应用在机场、国防等国家大型建筑工程、应用水坝、水下、隧道工程不仅强度高，而且防渗漏；应用道路、海港、防腐蚀工程，可抑制盐碱腐蚀，减少水泥中C2S和C3S与海水盐碱反应，延长工程使用寿命。

贵州水钢

5超细活化矿渣微粉的应用效益 5.1良好的社会效益 5.1.1节约能源 水泥产业是消耗能源大户，生产熟料需要大量的优质煤炭和大量的电能。 机立窑、干法旋窑生产熟料平均需要电力在20kwh/t左右，每生产1.0公斤硅酸盐水泥熟料，需要燃料平均在900～700大卡热量，相当于每生产1.0吨硅酸盐水泥熟料，需要优质煤炭0.145吨左右。 利用超细活化矿渣微粉生产水泥节省40%的熟料，意味着，每生产1.0吨水泥可以节省0.058吨左右的煤炭，节省8.0kwh左右的电能。

的碱性矿渣

我国矿渣资源丰富，年产水泥13亿多吨，如果超细活化矿渣微粉技术能在全国推广、应用生产3.0亿吨矿渣水泥，每年可节约优质煤炭1740万吨，节约电能24.0亿kwh。

5.1.2保护环境 露天储存的冶炼废渣堆存侵占土地，污染毒化土壤、水体和大气，严重影响生态环境。