[发明专利]一种高活性钢铁渣粉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于工业固体废弃物资源化利用及环保工程技术领域，涉及到以钢铁废渣为原料生产一种绿色建筑材料的技术，尤其是涉及到一种利用钢铁废渣生产高活性钢铁渣粉的技术。

背景技术

早在2006年，我国就颁布了GB/T 20491-2006《用于水泥和混凝土中的钢渣粉》国家标准，但是由于钢渣粉的早期活性不高，且含有大量游离氧化钙，故在使用过程中容易导致水泥制品或者混凝土出现膨胀开裂等情况。这些安定性不良问题的存在使得钢渣粉的资源化利用受到了极大的限制，如何解决以上问题是本领域技术人员研究的主要课题之一。

本研究领域技术人员发现，钢渣粉与矿渣粉具有协同互补效应，可以从根本上解决钢渣粉在应用过程中造成的安定性不良问题。2012年，我国颁布了GB/T28293-2012《钢铁渣粉》国家标准，其中包括G75、G85和G95三个等级。《钢铁渣粉》国家标准规定钢铁渣粉的主要组成为钢渣和粒化高炉矿渣，可以掺入适量符合相关国标要求的石膏以及不大于钢铁渣粉质量0.5％的助磨剂，并且将钢铁渣粉中钢渣组分的掺入量(质量百分数)严格限制为20～50％。钢铁渣粉中钢渣质量百分数不低于20％的限制条件导致目前钢铁渣粉的活性指数普遍较低，难以达到GB/T 28293-2012中规定的G95级。

目前，关于钢铁渣复合粉的相关专利有：201010152505.1、201110057462.3、201210017077.0以及201210254966.9。201010152505.1号专利公布了一种改性S95级矿渣粉的制备方法，该发明制备的改性矿渣粉由50～85％的S95矿渣粉、10～40％超细钢渣粉以及3～15％的半水石膏组成，材料组成不符合GB/T28293-2012《钢铁渣粉》中的相关规定，而且所用超细钢渣粉的比表面积必须粉磨到600m²/kg以上，由于钢渣的易磨性远不及矿渣，因此将钢渣粉磨成超细粉需要耗费大量的能源，增加生产成本，既不环保又不经济。201210254966.9号专利公开了一种矿渣钢渣复合微粉，主要由炉渣、尾料钢渣、玻璃体材料以及固体活性激发剂组成，该专利所述的矿渣钢渣复合微粉的组成复杂，不符合GB/T28293-2012中的相关规定，而且钢渣的掺量仅仅只有10～20％，复合粉的活性不高，只能达到GB/T180462008《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉中》中S75级别，产品质量也很难控制稳定。201110057462.3号专利和201210017077.0号专利分别公开了一种钢渣复合粉及其制备方法和钢渣复合微粉及其制备方法，两个专利制备得到的钢渣复合微粉的组成也均不符合GB/T 28293-2012《钢铁渣粉》中的相关规定，而且产品活性较低。总之，目前关于钢铁渣复合粉的专利均不符合GB/T 28293-2012《钢铁渣粉》中对钢铁渣粉产品性能以及原料组成等指标的要求，至今尚未见到有利用钢铁废渣制备得到一种满足GB/T 28293-2012《钢铁渣粉》国家标准要求的高活性钢铁渣复合粉及其制备方法的相关专利以及技术报道。

发明内容

本发明提供了一种高活性钢铁渣粉及其制备方法，高活性钢铁渣粉满足GB/T28293-2012《钢铁渣粉》中规定的最优等级G95级。

本发明所采用的技术方案是：一种高活性钢铁渣粉，主要由下列三种组分构成：63～75重量份数的S95级矿渣粉，20～30重量份数的磨细钢渣粉，3～8重量份数的超细矿渣粉；

控制所述S95级矿渣粉的密度≥2.8g/cm³，比表面积≥400m²/kg，7天活性指数≥75％，28天活性指数≥95％；

控制所述磨细钢渣粉的游离氧化钙含量≤4.9％，密度≥2.8g/cm³，比表面积≥400m²/kg，7天活性指数≥65％，28天活性指数≥80％；

控制所述超细矿渣粉的密度≥2.8g/cm³，比表面积≥500m²/kg，7天活性指数≥95％，28天活性指数≥105％；

所述高活性钢铁渣粉中还含有占三种组分总重量分数0.15％～0.25％的活性改性剂，所述活性改性剂的组分构成：1～10重量份数的三乙醇胺，5～10重量份数的二乙醇异丙醇胺，1～5重量份数的二甘醇，1～5重量份数的三聚磷酸钠，1～5重量份数的木质素磺酸钠，10～20重量份数的硫代硫酸钠，1～10重量份数的硫氰酸钠，以及45～80重量份数的水。