[发明专利]一种高钛型高炉矿渣活性提升技术及微粉制备方法

说明书

本发明公开了一种高钛型高炉矿渣活性提升技术及微粉制备方法，其特征在于：所述高钛型粒化高炉矿渣微粉由下述比例的高钛型水淬矿渣、活性组分、外加剂和助磨组分组成。本发明借鉴地聚合物材料设计思路，发挥其黏聚能力强的优势，并改善水化环境，加速水泥反应进程；同时，添加适宜的助磨组分，优化粉磨工况，提升硬质晶体矿物的助磨作用和填充效应，改善粉体颗粒“微级配”，进一步增加复合微粉活性。本方法的实施，为提升高钛高炉渣活性，实现其高效高值利用提出新方向，同时，满足迅速消纳存量渣，化解新增渣的现实迫切需求，工艺简单，易于大规模推广应用，具有突出的技术优势和经济效益。

技术领域

本发明涉及一种高钛型高炉矿渣活性提升技术及微粉制备方法，属于混凝土材料领域。

背景技术

高钛型粒化高炉矿渣(以下简称高钛高炉渣)综合利用难度较大，主要归因于其特殊的组成和结构：一是较高的钛含量加速了晶体矿物的成核与析出，致使玻璃体含量大幅度下降，且钛分散在钙钛矿、透辉石、尖晶石等多种矿物相中；二是分散其中的含钛矿物相晶粒非常细小，平均粒径5μm～15μm，晶体呈排列整齐的十字晶或树枝晶，相互嵌布关系异常复杂。因此，直到目前为止尚未发现一种切实可行的方法，从根本上解决其产量大、资源利用率低，附加值不高的问题。

钛是非常宝贵的资源，因此，较多的研究集中在对高钛高炉渣中钛的提取、回收方面的开发和利用，一般采用物理-化学方法使钛元素富集在某一矿相(主要为钙钛矿)，后通过选-冶结合的技术方案，进一步对高钛渣进行提钛利用，但现有技术均存在技术难度高，工艺复杂，且会产生严重的二次污染，故基本停留在实验室研究阶段，大规模推广应用还需继续完善。

现阶段而言，高钛高炉渣的非提钛利用途径是迅速消纳存量，化解新增产量，并解决堆场占用大量土地和环境污染等问题的必然选择，不仅可以实现大规模的工业生产，而且技术门槛不高，投资小，无二次污染风险等，是从根本上解决高钛高炉渣综合利用最有效的途径。关于高钛高炉渣非提钛的利用途径的相关研究，主要包括制备混凝土骨料，釉面砖、陶瓷砖和地砖、新型墙体材料、微晶玻璃等几个方面。但上述途径对高钛高炉渣的消耗量仍然有限，需要进一步研究和开发新的利用途径。

存量渣的处置和综合利用方面，针对高钛高炉渣活性差的技术难题，专利《高钛型高炉渣复合掺合料微粉及其制备方法》(CN201811582851.6)提供了一种高钛型高炉渣复合掺合料微粉，其技术方案为，包括：按重量百分比计，高钛型高炉渣40％～55％，转炉钢渣35％～50％，石灰石10％～30％；将上述原料按配比称量后，球磨至一定粒度，混匀即可。该发明中高钛高炉渣和石灰石均为非活性，仅钢渣有一定潜在活性，故掺合料微粉的活性不高，限制了其在混凝土中的用量，同时，高钛高炉渣含量不高。

《混凝土掺合料制备方法》(CN201811554949.0)公开了一种以高钛型高炉渣和转炉钢渣为原料的混凝土掺合料制备方法，采用的技术方案是：首先，将高钛高炉渣和转炉钢渣分别进行破碎、筛分、磁选，获得高钛高炉渣粉料和转炉钢渣粉料；然后，将高钛高炉渣粉料与转炉钢渣粉料混合，制得混合料；最后，将混合料进行粉磨，制得混凝土掺合料。该技术方案以高钛型高炉渣为主要原料，配加转炉钢渣，可以缓解钢渣安定性不良的问题，但对掺合料的胶凝性能的提升非常有限。

发明内容

本发明的目的旨在克服现有技术中的不足，提供一种高钛型高炉矿渣活性提升技术及微粉制备方法，显著提升高钛型高炉渣的活性，大幅增加原渣附加值，通过迅速消纳巨量存量渣，有效解决现有高钛高炉渣堆场占用土地，安全风险和环境污染等棘手问题。

本发明的内容是：一种高钛型高炉矿渣活性提升技术及微粉制备方法，其特征在于：所述高钛型粒化高炉矿渣微粉由质量百分比为60％～75％的高钛型高炉矿渣、24％～40％的活性组分、0.35％～0.38％的外加剂组分和0.02％的助磨组分混合组成。