?；郀t礦渣?；郀t礦渣是在高爐冶煉生鐵時，所得以硅酸鹽與硅鋁酸鹽為主要成分的熔融物，經(jīng)淬冷后來不及結(jié)晶而形成的細(xì)顆粒狀玻璃態(tài)物質(zhì)。一、 礦渣在水泥工業(yè)中的綜合利用主要經(jīng)過了三個階段：第一階段（1995年以前）?；郀t礦渣主要是作為水泥混合材使用。以混合粉磨為主。礦渣由于難磨，在水泥中的摻量有限，一般不超過30%。第二階段（1995?2000年）學(xué)習(xí)國外技術(shù)，礦渣粉作為高性能混凝土的高摻合料，在建筑工程中推廣使用。但要求礦渣粉比表面積要達(dá)到600m2/kg以上，國內(nèi)僅有幾家粉磨站生產(chǎn)。主要原因是：進(jìn)口設(shè)備價格昂貴、生產(chǎn)線投資相當(dāng)大。第三階段（2000年后）礦渣粉最經(jīng)濟(jì)的粉磨細(xì)度應(yīng)控制在400m2/kg左右。這樣的礦渣粉，既能直接供給混凝土攪拌站作摻合料，又能與熟料、石膏粉合成高摻量礦渣水泥。隨著循環(huán)目前已接近一億噸/經(jīng)濟(jì)的大力發(fā)展，礦渣粉的產(chǎn)量年年翻番，年，正在國內(nèi)形成一個生產(chǎn)建材的新興產(chǎn)業(yè)。二、 什么是礦渣“礦渣”的全稱是“粒化高爐礦渣”它是鋼鐵廠冶煉生鐵時產(chǎn)生的廢渣。在高爐煉鐵過程中，除了鐵礦石和燃料（焦炭）之外，為降低冶煉溫度，還要加入適當(dāng)數(shù)量的石灰石和白云石作為助熔劑。它們在高爐內(nèi)分解所得到的氧化鈣、氧化鎂、和鐵礦石中的廢礦、以及焦炭中的灰分相熔化，生成了以硅酸鹽與硅鋁酸鹽為主要成分的熔融物，浮在鐵水表面，定期從排渣口排出，經(jīng)空氣或水急冷處理，形成粒狀顆粒物，這就是礦渣。含有95%以上的玻璃體和硅酸二鈣，鈣黃長石、硅灰石等礦物，與水泥成份接近。未經(jīng)淬水的礦渣，其礦物這些形態(tài)呈穩(wěn)定形的結(jié)晶體，結(jié)晶體除少部分C2S尚有一些活性外，其它礦物基本上不具有活性。如經(jīng)淬水急冷，形成了玻璃態(tài)結(jié)構(gòu)，就使礦渣處于不穩(wěn)定的..整理分享..狀態(tài)。因而具有較大的潛在化學(xué)能。出渣溫度愈高，冷卻速度愈快，則礦渣玻璃化礦渣的潛在化學(xué)能程度愈高，愈大，活性也愈高。因此，經(jīng)水淬急冷的高爐礦渣的潛在活性較好。每生產(chǎn)1噸生鐵，要排出0.3-1噸礦渣。表1我國部分鋼鐵廠的高爐礦渣化學(xué)成分廠名SiO2Al2O3FeOq23MnOCaOMgOSAG38.288.401.570.4842.667.40/AG32.279.902.2511.9539.232.470.72BG40.108.310.961.1343.655.750.23BG41.476.412.080.9943.305.20/SG38.1312.220.731.0835.9210.331.10WG38.8312.921.461.9538.704.630.05JG27.0215.132.0817.7433.152.31/三、礦渣微粉的應(yīng)用通過將礦粉等工業(yè)廢渣以等比例取代水泥的方式摻入到水泥中形成復(fù)合膠凝材料，能夠產(chǎn)生例如“火山灰效應(yīng)”和“微集料效應(yīng)”等作用，從而使各個原材料在性能上產(chǎn)生互補(bǔ)作用。因此，在倡導(dǎo)“低碳、環(huán)保”的今天，應(yīng)在保證膠凝材料性能滿足使用要求的前提下，盡可能多的將這類工業(yè)廢渣、生物質(zhì)灰循環(huán)利用，以達(dá)到節(jié)約水泥、保護(hù)環(huán)境的目的。3.1礦渣微粉的特性：1、礦渣微粉具有潛在水化活性。當(dāng)與水泥混凝土混合時，活性SiO2、A12O3與水泥中C3S和C2S水化產(chǎn)生的Ca(OH)2反應(yīng)，進(jìn)一步形成水化硅酸鈣產(chǎn)物，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，同時將強(qiáng)度較低的Ca(OH)2晶體轉(zhuǎn)化成強(qiáng)度較高的水化硅酸鈣凝膠，顯著發(fā)送了水泥和混凝土的一系列性能。2、礦渣微粉具有潛在水硬性。礦渣中含有硅酸鹽、鋁酸鹽及大量含鈣的玻璃質(zhì)(如C2S、CAS2、C2AS、C3A、C2F和CaSO4等)，具有獨立的水硬性，在氧化鈣與硫酸鈣的激發(fā)作用下，遇到水就能硬化，通過細(xì)磨后，硬化過程大大加快。3.2礦渣化學(xué)成分對其活性的影響不同鋼鐵廠的礦渣的化學(xué)成分差異很大，同一鋼鐵廠不同時期排放的礦渣有時也不一樣。所以，要按進(jìn)廠批次檢測其化學(xué)成分的變化。氧化鈣氧化鈣屬堿性氧化物，是礦渣的主要化學(xué)成分，一般占40%左右，他在礦渣中化合成具有活性的礦物，如：硅酸二鈣等。氧化鈣是決定礦渣活性的主要因素，因此，其含量越高，礦渣活性越大。氧化鋁氧化鋁屬酸性氧化物，是礦渣中較好的活性成分，他在礦渣中形成鋁酸鹽或鋁硅酸鈣等礦物，有熔融狀態(tài)經(jīng)水淬后形成玻璃體。氧化鋁含量一般為5%~15%，也有的高達(dá)30%；其含量越高，活性越大，越適合水泥使用。氧化硅氧化硅微酸性氧化物，在礦渣中含量較高，一般為30%?40%。與氧化鈣和氧化鋁比較起來，它使礦渣活性降低。氧化鎂氧化鎂比氧化鈣的活性要低，其含量一般在1%?18%，，在礦渣中呈穩(wěn)定的化合物或玻璃體，不會產(chǎn)生安定性不良的現(xiàn)象。因此，一般將氧化鎂看成是礦渣的活性組份。氧化亞錳氧化亞錳對水泥的安定性無害，但對礦渣的活性有一定的影其含量一般應(yīng)限制在1%?3%，如果超過4%?5%，礦渣活性響。明顯下降。（6） 硫礦渣中硫較多時，可使水泥強(qiáng)度損失較大；但硫化鈣與水作用，生成氫氧化鈣起堿性激發(fā)作用。（7） 氧化鈦礦渣中的鈦以鈦鈣石存在，使礦渣活性下降。國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定礦渣中的二氧化鈦含量不得超過10%。3.3礦渣微粉的用途：1、 與硅酸鹽水泥按比例混合，生產(chǎn)高性能礦渣水泥。細(xì)度為400-450m2/kg的礦粉，可配制425，425R礦渣硅酸鹽水泥；細(xì)度為400-450m2/kg的礦粉，可配制525，525R礦渣硅酸鹽水泥。2、 作為混凝土摻和料，等量取代部分水泥（20%-70%），配制高強(qiáng)度、耐久性、高性能混凝土。3.4使用礦渣微粉的效果：1） 可有效提高水泥混凝土的抗海水侵蝕性能，特別適合于抗海水工程。2） 可顯著降低水泥混凝土的水化熱，適于配制大體積混凝土。3） 可有效抑制水泥混凝土的堿骨料反應(yīng)，提高混凝土的耐久性。4） 可顯著減少水泥混凝土的泌水量，改善溺水混凝土的和易性。5） 可大幅度提高水泥混凝土的強(qiáng)度，輕而易舉地配制超高強(qiáng)度水泥混凝土。6） 可顯著增加水泥混凝土的致密度，改善水泥混凝土的抗?jié)B性。7） 用于普通水泥混凝土可節(jié)省水泥用量，降低混凝土成本。四、怎樣評價礦渣質(zhì)量的好壞4.1質(zhì)量評定方法化學(xué)分析法用化學(xué)成分分析來評定礦渣的質(zhì)量是評定礦渣的主要方法.我國國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T203-2008)規(guī)定?；郀t礦渣質(zhì)量系數(shù)如下：K_CaO+MgO+AlO—SiO2+MnO+TiO2式中：各氧化物表示其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)含量。質(zhì)量系數(shù)K反映了礦渣中活性組份與低活性、非活性組份之間的比例關(guān)系，質(zhì)量系數(shù)K值越大，礦渣活性越高。堿度經(jīng)驗法礦渣的活性組分含量之和與主要非活性組分的比值，稱代號B為：堿度，堿度計算：dCaO+MgO+AlOB=SiO2式中：各氧化物表示其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)含量。B>1.6的礦渣屬于活性礦渣，B越大潛在水硬性越好。4.2礦渣品質(zhì)要求國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T203-2008)?；郀t礦渣的質(zhì)量系數(shù)K應(yīng)不小于1.2。?；郀t礦渣中錳化合物的含量，以MnO計不得超過4%；錳鐵合金?；郀t礦渣的MnO允許放寬到15%；硫化物含量(以氟化物含量(以氟計)不得大于2%。硫計)不得超過3%；?；郀t礦渣的松散容重不大于1.2kg/L；礦渣顆粒直徑不得超過50mm；210mm的顆粒含量不得超過8%。?；郀t礦渣不得混有外來夾雜物，鐵塵泥、未經(jīng)淬冷的塊狀礦渣等。礦渣在未烘干前，其貯存期限，從淬冷成粒時算起，不宜超過3個月。五、 怎樣激發(fā)礦渣的活性礦渣是一種具有“潛在水硬性”的材料，其單獨存在時無水硬性。但受到某些激發(fā)作用后，就呈現(xiàn)水硬性。常用的激發(fā)方式有三大類，物理激發(fā)：也就是采用高細(xì)粉磨和超細(xì)粉磨的方法，用機(jī)械力使礦渣的熱力學(xué)性質(zhì)、結(jié)晶學(xué)性質(zhì)、物理化學(xué)性質(zhì)等都會發(fā)生規(guī)律性變化?；瘜W(xué)激發(fā)：采用對水泥或混凝土性能無害的化學(xué)物質(zhì)，用化學(xué)反應(yīng)激發(fā)礦渣水化的活性?；瘜W(xué)激發(fā)方式，可分為：堿激發(fā)、硫酸鹽激發(fā)等多種激發(fā)形式。復(fù)合助磨劑激發(fā)復(fù)合助磨劑激發(fā)簡稱：復(fù)合激發(fā)。通常單獨采用一種激活措施，不能顯著地提高礦渣體系的活性，在實際應(yīng)用時，需要綜合各種物理和化學(xué)的激活方法，在粉磨礦渣的過程中，摻入“礦渣專用的復(fù)合助磨劑”，使磨細(xì)的礦渣粉在水化前具備激活的充分條件。這是目前最廣泛、最經(jīng)濟(jì)適用的復(fù)合激發(fā)方法。礦渣專用復(fù)合助磨劑品種多樣。我們曾經(jīng)用三乙醇胺、聚羧酸減水劑和氫氧化鈣飽和溶經(jīng)磁化裝置活化處理的一種“多功能復(fù)合液，助磨劑”，既激發(fā)了礦渣的活性，又提高了礦渣粉的比表面積和磨機(jī)臺時產(chǎn)量。六、 礦渣水泥生產(chǎn)工藝用于水泥工業(yè)的工業(yè)固體廢棄物，一般細(xì)粉的水化速度比水泥慢得多，經(jīng)測試表明：顆粒大小在80〃m高爐礦（比表面積300m2/kg）時，渣水化90天左右才能產(chǎn)生與硅酸鹽水泥熟料水化28天時相應(yīng)的強(qiáng)度；粉煤灰則需150天左右才能達(dá)到相應(yīng)的強(qiáng)度。工業(yè)廢渣粉磨到大部分在45〃m（比表面積450m2/kg）時，擴(kuò)大了水化反應(yīng)時的表面積，可以較大幅度地提高它們的水化速度，使它們能在較短時間內(nèi)產(chǎn)生較高的強(qiáng)度。對?；郀t礦渣采用高細(xì)粉磨并采用分別粉磨的形式，是目前綜合利用中最適用的工藝流程。工藝流程形式多樣，可以是高細(xì)高產(chǎn)管磨機(jī)（尤其是滾動軸承球磨機(jī)）一級開路流程，也可以是普通球磨機(jī)、高效選粉機(jī)一級閉路流程；可以是立式磨一級閉路流程，也可以是輥壓機(jī)與球磨機(jī)聯(lián)合粉磨流程等等。這些流程的共同點是：必須將礦渣粉磨成高細(xì)粉（統(tǒng)稱：礦渣微粉），即礦渣微粉中的顆粒80%W50〃m、比表面積N380m2/kg，其中，W10〃m的超細(xì)粉約占30?40%。然后可以直接給混凝土攪拌站提供摻合料，或再與熟料粉合成不同強(qiáng)度等級的品種水泥。圖1球磨機(jī)分別粉磨合成水泥工藝流程輥壓機(jī)與球磨機(jī)聯(lián)合粉磨工藝流程如圖2所示，配合料經(jīng)過輥壓機(jī)擠壓粉碎之后，不能直接入磨；而是先經(jīng)過打散分級機(jī)分選，細(xì)料（粒徑W2mm）送入球磨機(jī)水泥粉磨系統(tǒng)；粗料（粒徑在2mm以上）返回輥壓機(jī)再次擠壓。球磨機(jī)水泥粉磨系統(tǒng)可以是普通球磨機(jī)一級閉路流程，也可以是高細(xì)高產(chǎn)磨一級開路流程。這種流程最大的特點是消除了輥壓機(jī)的邊緣效應(yīng)，滿足了輥壓機(jī)過飽和喂料的要求；同時

可以采用“低壓大循環(huán)工藝”，減小輥壓機(jī)的工作壓力，延長輥套使用壽命，提高運轉(zhuǎn)率；不必刻意追求輥壓機(jī)出料中的合格細(xì)粉含量，充分發(fā)揮打散分級機(jī)的調(diào)控作用。實踐證明：該工藝流程比普通球磨機(jī)一級閉路流程增產(chǎn)60%以上，降低單產(chǎn)電耗15?20%，不僅經(jīng)濟(jì)效顯著，而且運行費用降低、維修量大為減小。礦渣微粉圖2棍壓機(jī)與球磨機(jī)聯(lián)合粉磨工藝流程水泥混合機(jī)成品礦渣微粉圖2棍壓機(jī)與球磨機(jī)聯(lián)合粉磨工藝流程水泥混合機(jī)成品圖3立式磨水泥粉磨一級閉路流程七、礦渣粉磨工藝主要注意事項7.1粉磨平衡一般來說，物料粉磨時間越長，出磨粒度越細(xì)。但是，隨著粉磨時間的延長，物料比表面積逐漸增大，其比表面能也增大，因而，微細(xì)顆粒相互聚集、結(jié)團(tuán)的趨勢也逐漸增強(qiáng)。經(jīng)過一段時間后，磨內(nèi)會處于一個“粉磨團(tuán)聚”的動態(tài)平衡過程，達(dá)到所謂的“粉磨極限”。在這種狀態(tài)下，即使再延長粉磨時間，物料也難粉磨得更細(xì)，有時甚至使粒度變粗。同時，粉磨能耗成倍增加、粉磨效率降低。這種現(xiàn)象在普通粉磨時并不明顯，但在高細(xì)粉磨和超細(xì)粉磨中經(jīng)常出現(xiàn)。解決辦法是：添加助磨劑。它能形成物料顆粒表面的包裹薄膜，使表面達(dá)到飽和狀態(tài)，不再互相吸引粘結(jié)成團(tuán)，并通過裂紋形成和擴(kuò)展過程中的防“閉合”和吸附，降低顆粒硬度、減弱強(qiáng)度，改善其易磨性。助磨劑通過保持顆粒的分散，來阻止顆粒之間的聚結(jié)或團(tuán)聚。粉磨粒度越細(xì)，使用助磨劑的效果越顯著。7.2礦渣質(zhì)量檢驗與分選不同鋼鐵企業(yè)由于自己鋼鐵產(chǎn)品生產(chǎn)的需要，使其排放的高爐?；V渣化學(xué)成分不盡相同，加上冶煉環(huán)境、水淬條件不一樣，同一工廠不同時段排放的礦渣，質(zhì)量的差異有時也波動相當(dāng)大。如：質(zhì)量系數(shù)的變化對礦渣微粉的活性指數(shù)影響十分明顯；水淬條件的不同，使礦渣的易磨性系數(shù)在20?26KWh/t波動，以及礦渣中的大顆粒、氧化鐵和碎鐵塊含量對微粉生產(chǎn)的節(jié)能高產(chǎn)都有敏感的反應(yīng)。因此，有條件的地方應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)選擇性地訂購礦渣資源，對于進(jìn)廠的礦渣必須按每一批次進(jìn)行檢驗，以便生產(chǎn)線對工藝參數(shù)實施控制與調(diào)整；礦渣入磨之前一定要經(jīng)過篩選或篦條篩分流、并在供料輸送過程中安裝除鐵器仔細(xì)處理。7.3粉磨工藝參數(shù)調(diào)整礦渣比水泥熟料難磨，易磨性系數(shù)一般高出5kwh/t以上，礦渣微粉產(chǎn)品的比表面積又比水泥要求高，因此，用球磨機(jī)生產(chǎn)礦渣微粉，在相同工藝裝備條件下，比水泥磨的產(chǎn)量約下降40?50%。在單獨粉磨礦渣時，關(guān)鍵技術(shù)是嚴(yán)格控制物料在磨內(nèi)的停留時間。原球磨機(jī)水泥粉磨系統(tǒng)應(yīng)作如下調(diào)整：1、研磨體級配。由于經(jīng)篩分處理后的入磨礦渣粒度減小，球磨機(jī)磨內(nèi)研磨體的平均球徑應(yīng)隨之減小。一般來說，最大球的球徑不要超過甲60，平均球徑一般不超過45mm。根據(jù)磨機(jī)的倉位，減大球、換小球。2、 研磨體裝載量。由于礦渣難磨，研磨體的裝載量應(yīng)適當(dāng)高于磨機(jī)設(shè)計裝載量，約增加5?10%，不要超過15%，正規(guī)的設(shè)備制造廠家已給球磨機(jī)預(yù)留了這部分電機(jī)功率。開路磨的研磨體裝填形式應(yīng)保持后倉高于前倉，閉路磨則保持后倉略低或前后倉基本持平。3、 隔倉板形式。單層隔倉板應(yīng)適當(dāng)縮小篦縫寬度，一般為5?7mm；雙層隔倉板篦縫寬度控制在10mm左右；雙倉磨，還應(yīng)該將隔倉板前移，增加細(xì)磨倉長度。4、 襯板形式。由于礦渣的流動性好、磨琢