提高礦渣粉活性的方法

1、提高礦渣粉活性的方法2021-02-06 15:47礦渣粉是較好的膠凝材料，尤其 S105 級(jí)高等級(jí)礦渣粉具有較高的活性。加 入高品質(zhì)礦渣粉的混凝土強(qiáng)度高、 和易性能好、脫?？?，能改善混凝土的抗?jié)B性、 抗凍性，增加塌落度。目前市場(chǎng)應(yīng)用的礦渣粉到達(dá)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) S105級(jí)的較少，市場(chǎng)份額大約不到5% S95級(jí)礦渣粉市場(chǎng)份額只有35%下，不能滿(mǎn)足建筑市場(chǎng)尤其是國(guó)家重點(diǎn)建設(shè)工 程的需要。高等級(jí)礦渣粉占比低的主要原因是礦渣粉活性指數(shù)低， 達(dá)不到建筑工 程設(shè)計(jì)要求。因此，找出礦渣粉活性低的原因，尋求提高其活性的方法，是大家 十分關(guān)注并希望解決的問(wèn)題。1 礦渣粉活性低的原因影響礦渣粉活性的因素較多， 礦渣中晶

2、體所占比例大而且晶體結(jié)構(gòu)比較完整，SiO2等惰性組分含量較高，CaO MgO AI2O3等活性組分含量較少，是造成礦渣 粉活性低的主要原因；其次是粉磨工藝、粉磨設(shè)備和粉磨技術(shù)等原因造成的。2 提高礦渣粉活性方法提高礦渣粉活性的方法較多， 除注意選擇礦渣品質(zhì)之外， 主要依靠粉磨工藝、 粉磨設(shè)備和粉磨技術(shù)提高礦渣粉活性， 要做到礦渣粉比外表積比較高， 顆粒形貌 比較好，顆粒級(jí)配分布范圍較大； 另外，還可以通過(guò)化學(xué)激發(fā)方法提高礦渣粉活 性。2.1 選擇相對(duì)優(yōu)質(zhì)礦渣礦渣是煉鐵過(guò)程中排出的工業(yè)廢料， 經(jīng)水淬處理后稱(chēng)為?；郀t礦渣。 ?；?高爐礦渣玻璃體含量多，具有一定的潛在活性。由于冶煉工藝及其原材料不

3、同， 礦渣品質(zhì)存在較大的差異， 用不同品質(zhì)的礦 渣粉磨成相同比外表積礦渣粉，其活性差異很大。如果礦渣堿性系數(shù)到達(dá) 0.85 左右，即使利用開(kāi)路球磨機(jī)系統(tǒng)粉磨，把礦渣粉磨到比外表積500m2/kg以上，其活性也很難提高，因此要盡可能選擇相對(duì)優(yōu)質(zhì)礦渣。2.2 物理方法提高礦渣粉活性2.2.1 提高礦渣粉比外表積根據(jù)有關(guān)資料報(bào)道，礦渣粉的比外表積只有到達(dá)480m2/kg以上時(shí)，大多數(shù)顆粒分布在240卩m之間，其活性才能完全發(fā)揮出來(lái)，對(duì)混凝土強(qiáng)度提高及性 能發(fā)揮起決定性作用。用350m2/kg的熟料95.5%的熟料和4.5%的石膏在 3mX 9m閉路系統(tǒng)中共同粉 磨與不同細(xì)度的礦渣粉配制而成水泥，其物

4、理性能見(jiàn)表1。從表 1 可見(jiàn)，相同配比，礦渣粉比外表積相對(duì)較大的水泥，強(qiáng)度相對(duì)較高， 說(shuō)明礦渣粉比外表積對(duì)礦渣粉活性影響較大。比外表積是礦渣粉活性的一個(gè)重要的技術(shù)指標(biāo)， 提高比外表積是提高礦渣粉 活性的一個(gè)必要前提條件， 但它不是礦渣粉活性指數(shù)高的唯一條件。 如果礦渣粉 顆粒形貌不好， 顆粒級(jí)配不合理， 即使是礦渣粉比外表積較高， 礦渣粉活性也不 一定高。因此，必須重視粉磨工藝、 粉磨設(shè)備及球磨機(jī)磨內(nèi)結(jié)構(gòu)和研磨體級(jí)配， 否那么 不能粉磨出比外表積較高、活性較高的礦渣粉。2.2.2 優(yōu)化顆粒形貌與顆粒級(jí)配 由于粉磨工藝、粉磨設(shè)備及粉磨方式不同導(dǎo)致礦渣粉的顆粒形貌和顆粒級(jí)配也不 同。重視礦渣粉顆粒

5、級(jí)配合理性，就像大家都認(rèn)同水泥332卩m理想顆粒分布范 圍到達(dá)65%以上時(shí)水泥強(qiáng)度發(fā)揮最好一樣， 理想的礦渣粉顆粒012卩m分布范圍 80%- 85% V 30卩m顆粒分布范圍95%這樣的礦渣粉顆粒級(jí)配分布，其活性 指數(shù)相比照擬高。見(jiàn)表 2。2.2.3 采取的措施1 優(yōu)化球磨機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu) 球磨機(jī)倉(cāng)位、倉(cāng)長(zhǎng)的設(shè)置是根據(jù)礦渣的入磨粒度與礦渣粉比外表積要求設(shè)定的。頭倉(cāng)襯板形狀一般選擇階梯或階梯溝槽襯板， 便于發(fā)揮鋼球破碎作用。 其 余倉(cāng)位大多項(xiàng)選擇擇小波紋形狀， 尾倉(cāng)切勿選擇階梯襯板。 筆者曾在銀川某礦粉公司 見(jiàn)過(guò)磨機(jī)尾倉(cāng)采用階梯襯板與鋼段研磨礦渣粉，比外表積只能到達(dá)300m2/kg左右。 磨內(nèi)隔倉(cāng)板

6、裝置是提高磨機(jī)產(chǎn)量， 提高比外表積， 保證較好的顆粒級(jí)配分 布范圍的重要組成局部。 根據(jù)入磨粒度和產(chǎn)品的比外表積要求設(shè)置隔倉(cāng)板裝置的 篦縫形式、篦縫寬度及篩分裝置等技術(shù)參數(shù)。 由于隔倉(cāng)板裝置制造技術(shù)要求嚴(yán)格， 一般由專(zhuān)業(yè)工廠生產(chǎn)。對(duì)出料篦板結(jié)構(gòu)形式、篦縫寬度也都有嚴(yán)格的技術(shù)要求。2優(yōu)化研磨體級(jí)配優(yōu)化研磨體級(jí)配是非常關(guān)鍵的。 合理的研磨體級(jí)配及鋼球鋼段質(zhì)量是保證礦 渣粉質(zhì)量和磨機(jī)產(chǎn)量的關(guān)鍵所在。 選用鋼球還是鋼段都必須與襯板相匹配， 根據(jù) 入磨粒度選擇鋼球大小，頭倉(cāng)多項(xiàng)選擇用鋼球級(jí)配，尾倉(cāng)多數(shù)采用微段級(jí)配。3提高研磨體質(zhì)量球段的質(zhì)量也是非常重要的，一是球段的破損率必須控制在0.2%以下，因?yàn)槠茡p

7、的球段不但直接影響磨機(jī)產(chǎn)量， 對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量也難以保證； 二是球段粉磨礦 渣粉損耗磨耗控制在4080g/t之內(nèi)；三是球段外表必須光滑，無(wú)毛刺砂眼。2.3 化學(xué)方法提高礦渣粉活性提高礦渣粉活性除物理方法外， 還需要通過(guò)化學(xué)激發(fā)方法調(diào)整礦渣粉的外表 化學(xué)成分，進(jìn)而提高礦渣粉活性。把酸性礦渣粉，調(diào)整成弱堿性，再經(jīng)過(guò)合理的 粉磨工藝磨細(xì)，擴(kuò)大理想顆粒分布范圍，才能更好地提高礦渣粉活性。2.3.1 化學(xué)激發(fā)比照試驗(yàn)針對(duì)酸性礦渣或因粉磨工藝不當(dāng)造成礦渣粉活性指數(shù)低的問(wèn)題，我所研究 2021 年 5 月在寧夏建成建材有限責(zé)任公司利用外加液體助磨劑活化劑、粉 體激發(fā)劑及物理激發(fā)相結(jié)合的方法，促進(jìn)礦渣粉活性提高技術(shù)

8、，取得初步成效。在粉磨礦渣的同時(shí)參加激發(fā)劑，礦渣粉的化學(xué)成分出現(xiàn)微量變化，見(jiàn)表4。酸性礦渣主要是 SiO2 含量高，使得酸性礦渣的結(jié)構(gòu)性能穩(wěn)定，是導(dǎo)致礦渣 質(zhì)量系數(shù)低的主要因素。利用 0.1%液體活化劑與礦渣混合粉磨，礦渣中 SiO2 由 原來(lái) 39.18%降到 37.26%，堿性系數(shù)由 0.86 提高到 0.95 ；利用液體活化劑和粉 體激發(fā)劑同時(shí)參加與礦渣粉磨后， 礦渣中 SiO2 由原來(lái) 39.18%降低到 35.14%，礦 渣粉堿性系數(shù)提高到 1.04，調(diào)整到堿性礦渣指標(biāo)。這種堿性礦渣粉磨到一定的 比外表積，且顆粒級(jí)配比較合理，礦渣粉活性指數(shù)將會(huì)有所提高。2.3.2 酸性礦渣改性試驗(yàn)酸

9、性礦渣參加0.1%液體活化劑在球磨機(jī)粉磨，7d活性指數(shù)由67.4%提高到88.8%, 提高幅度到達(dá)31.75%;28d活性指數(shù)由89.5%提高到110.7%,提高幅度到達(dá)23.7% 見(jiàn)表 5。根據(jù)各地原材料不同、生產(chǎn)工藝不同，化學(xué)激發(fā)方法可提高礦渣粉活性指數(shù) 15% 25%，復(fù)合激發(fā)方法可提高礦渣粉活性指數(shù) 50%左右。2.3.3 提高礦渣粉早期活性試驗(yàn)礦渣粉普遍存在早期7d活性指數(shù)比較低的問(wèn)題，后期活性指數(shù)比較好。 為了提高礦渣粉早期活性，把激發(fā)劑摻入礦渣、鋼渣中一起粉磨到比外表積 420m2/kg 左右，通過(guò)水化反響， 7d 活性指數(shù)明顯提高，見(jiàn)表 6。2.4 防止高溫烘干礦渣除利用物理方法、 化學(xué)激發(fā)方法提高礦渣粉活性之外， 還要注意防止高溫烘 干礦渣。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)證明，逆流式烘干礦渣比順流式烘干礦渣活性指數(shù)下降15%-35%通過(guò)比較，礦渣在立磨或輥壓機(jī)+V選烘干工藝較獨(dú)立滾筒式烘干工藝活性 指數(shù)下降較大。 因?yàn)楦邷貭顟B(tài)的礦渣經(jīng)過(guò)水淬急冷獲得玻璃體具有活性， 而利用 立磨或輥壓機(jī)+V選烘干工藝的V 12卩m礦渣粉顆粒在300C左右的高溫作用下反 玻璃體化，必將失去局部活性。由于不具備模擬試驗(yàn)條件，我們?cè)?2021 年 8 月在桂林理工大學(xué)實(shí)驗(yàn)室把 420m2/kg 礦渣粉放到保溫箱，對(duì)礦渣粉活性進(jìn)行試驗(yàn)，見(jiàn)表7。3 結(jié)論綜上