[发明专利]一种高炉粒化矿渣与柠檬酸渣共磨制粉工艺

说明书

本发明公开了一种高炉粒化矿渣与柠檬酸渣共磨制粉工艺，属于矿渣微粉制备领域，所述高炉粒化矿渣的化学成分组分包括：CaO 35~38wt%，SiO₂31~33wt%，Al₂O 15~18wt%，MgO 10~12wt%，S 1~2wt%，FeO≤1wt%；所述柠檬酸渣的SO3含量为44~48wt%；所述的高活性矿渣微粉为92~98wt%高炉粒化矿渣与2~8wt%的柠檬酸渣置于立磨中共磨而成。与现有技术相比较，具有工艺简单易于量产，物力成本和人工成本低，且粉磨设备损耗小的特点。

技术领域

本发明为发明专利《一种应用柠檬酸渣制备高活性矿渣微粉的方法》（专利号：2018112820300）的分案申请，涉及一种矿渣微粉制备方法，特别是一种适用于应用柠檬酸渣制备高活性矿渣微粉的方法。

背景技术

矿渣是钢铁厂冶炼生铁时产生以硅酸盐与硅铝酸盐为主要成分的废渣。每生产一吨生铁，要排出0.3～1吨矿渣。随着我国工业迅速发展，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，造成明显或潜在的经济损失和资源浪费。据估算以每吨冶炼废渣堆存的经济损失14.25元计，每年造成经济损失28.5亿元。所以，冶炼废渣的无害化、资源化处理是我国乃至世界各国十分重视的焦点，也是推进循环经济的中心内容之一。

矿渣的化学成分主要是SiO₂、A1₂O₃、CaO、MgO、Fe₂O₃、TiO₂、MnO₂等，含有95%以上的玻璃体和硅酸二钙、钙黄长石、硅灰石等矿物，与水泥成份接近。近年来研究和实践表明，矿渣微粉具有潜在水化活性和水硬性，可用作水泥和混凝土的优质掺和料，是一种新型的绿色建筑材料。按照国家标准GB/T18046-2017，矿渣微粉分为S105、S95和S75三个等级，对应的比表面积不小于500m²/kg、400 m²/kg、300 m²/kg，活性指数7天不小于95%、75%和55%，28天不小于105%、95%和75%，且比表面积与活性指数成正向相关，也就是随着比表面积的提高，其活性指数相应提高。但也有文献报道（须熙元. 粒化高炉矿渣微粉的生产和应用[J].水泥工程, 2002(3):19-21.），由于矿渣的易磨性远比熟料差，因此出磨水泥中的矿渣颗粒未能磨细，其潜在水化活性远未充分发挥。因此即使矿渣微粉比表面积在380~420m²/kg情况下，7天活性不大于80%（该文献中为52.8~64.5），28天活性不大于100%（该文献中为85.3~95.6）。

为了增加比表面积和活性，国内一些企业已将矿渣微粉作为半成品和其他物料共磨，其途径多通过添加掺加剂的方式，机理多集中于：①增加矿渣的碱性；②增加矿渣的耐磨性。该种方法虽然增加了微粉比表面积，进而改善了活性，但是存在以下缺陷：①掺加剂掺入比例高达矿渣的10~30%；②掺加剂配方复杂，生产成本高昂；③配方复杂，称量复杂，因此技术流程并不适用于工业量产。

并且，矿渣易磨性差，磨蚀性大，粉末特性复杂，粉磨过程中，矿渣的比表面积增长十分缓慢，当比表面积大于450m²/kg时，产量大幅降低，电耗大幅增加。上述技术因其目的是“增加矿渣的耐磨性”，所以结论多评价的是比表面积450~600m²/kg下的活性指数，对于400~450m²/kg内的经济型矿渣微粉效果并不明显。

因此，如何对于S95等级，尤其是在比表面积400~450m²/kg内，更高的挖掘活性是目前该领域的研究方向。

发明内容

本发明的技术任务是针对以上现有技术的不足，提供一种适合于工业生产的制备高活性矿渣微粉的方法。