CN102765897B

CN102765897B - 一种矿渣钢渣复合微粉

Info

Publication number: CN102765897B
Application number: CN2012102549669A
Authority: CN
Inventors: 蔡雪军; 谢大勇; 崔四荣; 韩伟; 王崇英; 王国祥; 陈晶; 张雪平
Original assignee: MCC WUHAN METALLURGICAL BUILDING RESEARCH INSTITUTE Co Ltd; TAIZHOU ZHENCHANG INDUSTRY WASTE UTILIZATION CO LTD
Current assignee: MCC WUHAN METALLURGICAL BUILDING RESEARCH INSTITUTE Co Ltd; TAIZHOU ZHENCHANG INDUSTRY WASTE UTILIZATION CO LTD
Priority date: 2012-07-20
Filing date: 2012-07-20
Publication date: 2013-08-21
Anticipated expiration: 2032-07-20
Also published as: CN102765897A

Abstract

本发明提供一种矿渣钢渣复合微粉。所述矿渣钢渣复合微粉是由72-82％采用泰州振昌工业废渣综合利用有限责任公司的一种循环利用钢渣及冶金、化工含铁废渣的工艺得到的炉渣，再经过常规水淬后得到粒径≤5mm的特制矿渣，2-5％高含量玻璃体材料，15～25％粒径≤20mm的尾料钢渣，6-9％固体活性激发剂，依次通过烘干、计量、混合粉磨制成，在原料混合粉磨工艺中，添加以上物质总重0.1％的液体外加剂；本发明所述的微粉性能可达到《GB/T18046-2008用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉中》S75级别要求，可替代矿渣微粉作为水泥混合材、混凝土掺合料使用。

Description

一种矿渣钢渣复合微粉

技术领域

本发明涉及工业固体废弃物综合利用，具体是利用泰州振昌公司的特制矿渣与尾料钢渣复合生成的一种作为建筑材料的矿渣钢渣复合微粉。

背景技术

钢渣是炼钢转炉或电炉排放的大宗类工业废渣，排放量是钢产量的15%左右，一般还含有10%左右的废钢和15%以上的氧化铁成分，又富含丰富的Ca、Mg质成分的碱性氧化物化合矿物熟料，而且大部分呈渣包铁、铁包渣的固容化合物状态，既难破又难磨，要达到破碎分选和提纯后再利用，既费工又费力。因此，大部分低品位含铁钢渣没有有效回收利用，可回收利用铁素资源浪费严重。随着我国重化工业快速发展，硫酸渣、瓦斯泥、除尘灰等冶金、化工含铁废渣的排放量呈快速增长之势，而低品位含铁废渣回收利用及其废渣资源处置再生技术是冶金、化工行业可持续发展中亟待突破的资源化技术。

泰州振昌工业废渣综合利用有限责任公司经过多年的研究发明出一种将低品位含铁废渣和冶金、化工尘泥同时利用起来进行综合利用的方法，并于2009年4月10日在中国知识产权局申请了发明专利，其专利号：ZL200910049152.X，发明名称为：一种循环利用钢渣及冶金、化工含铁废渣的高炉炼铁生产工艺，此专利已于2010年9月8日授权公告，其授权公告号为：CN101532068B，此专利公开了一种低品位钢渣及冶金、化工含铁废渣的综合利用新技术，此工艺会产生一种新的矿渣（泰州振昌公司矿渣），其化学成分与普通高炉矿渣、尾料钢渣的化学成分对比如表1，表1中涉及的高炉矿渣和尾料钢渣化学成分与目前我国各大钢铁企业的高炉矿渣和尾料钢渣相比，化学成分相近，具有代表性。

表1泰州振昌矿渣与高炉矿渣、尾料钢渣化学成分对比（%）

由上表可以看出，泰州振昌公司的特制矿渣与尾料钢渣相比具有全铁TFe含量少(＜1%)，有害成分含量低等特点；但与普通高炉矿渣相比，其碱度较低，玻璃体聚合度增加、不易解体，活性不高，若不经过处理，其性能达不到《GB/T18046-2008用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉中》S75级别要求。

钢渣是钢铁企业最主要的工业废渣，化学成分和矿物组成相对稳定、但由于水化慢、早期强度低、稳定性差、易磨性差和全铁含量较高等原因难于利用，并污染环境，造成资源的浪费，这也成为制约钢铁企业可持续性发展的重要因素。

发明内容

本发明根据现有技术的不足，充分利用了泰州振昌公司将钢渣和含铁废渣综合处理后生产的特制矿渣，提供一种将泰州振昌公司特制矿渣与尾料钢渣两者复合后添加一些高含量玻璃体材料、固体活性激发剂和液体外加剂混合粉磨的微粉，解决了泰州振昌公司特制矿渣碱度不足、活性不高、玻璃体含量较低的缺点，是一种固体废弃物综合利用的创新，即提高了钢渣、含铁废渣和尾料钢渣的利用率，又解决了废渣排放造成的环境污染问题。

所述一种矿渣钢渣复合微粉，依次通过原料的烘干、计量和混合粉磨后，形成比表面积300-500m²/kg的微粉，其特征在于所述微粉的原料组分及其烘干后重重量百分比如下：

在原料混合粉磨工艺中，添加以上物质总重量0.1%的液体外加剂；

其中：所述特制矿渣是采用泰州振昌工业废渣综合利用有限责任公司的专利号为ZL200910049152.X的发明专利所述的一种循环利用钢渣及冶金、化工含铁废渣的工艺得到的炉渣，再经过常规水淬粒化后，其含水率为10%～15%，粒径≤5mm的矿渣；

所述固体活性激发剂是由水泥熟料和石膏按照重量比1:1的比例混合而成；其中水泥熟料采用复合GB/T21372-2008标准要求的通用水泥熟料；石膏为二水脱硫石膏，技术要求符合GB/T5483-2008《天然石膏》G类二级标准要求；

所述高含量玻璃体材料为普通高炉矿渣、火山灰、沸石和高岭土中的一种或任意几种混合而成；这些物质均选用炼钢炼铁行业中通用材料，任何混合比例都可以。

所述尾料钢渣是由钢厂炼钢排出的钢渣经破碎、筛分、磁选后，所有炼钢厂排出的钢渣均可，经过炼钢过程中通用的破碎、筛分和磁选后，选出的粒径≤20mm，含水率为10%～15%，成分要求为：TFe（全铁）≤16%，MFe（磁性铁）≤2%，f-CaO（游离氧化钙）≤4%，f-MgO（游离氧化镁）≤0.2%的尾料钢渣。

所述液体外加剂包括三乙醇胺、乙二醇中的一种或两种，占液体外加剂总重的30%；硫氰酸钠、葡萄糖酸钠、硫酸钠、氢氧化钠中的一种或多种，占液体外加剂总重的20%，水占液体外加剂总重的50%。

本发明加入尾料钢渣、水泥熟料和石膏来激发由泰州振昌公司将钢渣和含铁废渣重复利用后得到的特制矿渣，解决了泰州振昌公司特制矿渣碱度不足、活性不高的缺点，再加入一些高含量玻璃体材料（高炉矿渣、火山灰、沸石、高岭土中的一种或多种），能有效解决泰州振昌公司特制矿渣玻璃体含量较低的缺点，在混合粉磨过程中加入液体外加剂，能有效增强粉磨效果，提高早期强度。

本发明所得到的矿渣钢渣复合微粉性能能达到GB/T18046-2008《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》中S75级别要求，可替代S75级粒化高炉矿渣粉使用。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，以下实施例中的特制矿渣均是采用泰州振昌工业废渣综合利用有限责任公司的专利号为ZL200910049152.X的发明专利所述的一种循环利用钢渣及冶金、化工含铁废渣的工艺得到的炉渣，再经过常规的水淬后得到粒径≤5mm，其含水率为10%～15%的矿渣；

实施例一：一种矿渣钢渣复合微粉，先将原料烘干，其原料组分及其烘干后的重量百分比如下：

按照上述原料的重量百分比换算称重后，按照常规的粉磨工艺混合粉磨成比表面积340m²/kg的微粉，在粉磨工艺中，添加以上物质总重量0.1%的液体外加剂，液体外加剂的组分及其重量百分比为：三乙醇胺15%、乙二醇15%、硫酸钠10%、氢氧化钠10%、水50%。

以上实施例得到的矿渣钢渣复合微粉的性能可达到《GB/T18046-2008用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉中》S75级别要求，具体指标见下表：

实施例一中的矿渣钢渣复合微粉与高炉矿渣微粉性能的综合比较

实施例2：一种矿渣钢渣复合微粉，先将原料烘干，其原料组分及其烘干后的重量百分比如下：

按照上述原料的重量百分比换算称重后，按照常规的粉磨工艺混合粉磨成粒径比表面积345m²/kg的微粉，在粉磨工艺中，添加以上物质总重0.1%的液体外加剂，液体外加剂的组分及其重量百分比为：三乙醇胺15%、乙二醇15%、硫酸钠10%、葡萄糖酸钠10%、水50%。

以上实施例所得到的矿渣钢渣复合微粉的性能可达到《GB/T18046-2008用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉中》S75级别要求，具体指标见下表：

实施例二中矿渣钢渣复合微粉与高炉矿渣微粉性能的综合比较

实施例三：一种矿渣钢渣复合微粉，先将原料烘干，其原料组分及其烘干后的重量百分比如下：

按照上述原料的重量百分比换算称重后，按照常规的粉磨工艺混合粉磨成比表面积340m²/kg的微粉，在粉磨工艺中，添加以上物质总重0.1%的液体外加剂，液体外加剂的组分及其重量百分比为：三乙醇胺30%、硫酸钠20%、水50%。

按照上述实施例得到的矿渣钢渣复合微粉的性能可达到《GB/T18046-2008用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉中》S75级别要求，具体指标见下表。

实施三中的矿渣钢渣微粉与高炉矿渣微粉性能的综合比较

实施例四：一种矿渣钢渣复合微粉，先将原料烘干，其原料组分及其烘干后的重量百分比如下：

按照上述原料的重量百分比换算称重后，按照常规的粉磨工艺混合粉磨成比表面积≥350m²/kg的微粉，在粉磨工艺中，添加以上物质总重0.1%的液体外加剂，液体外加剂的组分及其重量百分比为：三乙醇胺20%、硫氰酸钠10%、氢氧化钠、水50%。

上述实施例得到的矿渣钢渣复合微粉，其性能可达到《GB/T18046-2008用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉中》S75级别要求，具体指标见下表：

实施例四中的矿渣钢渣复合微粉与高炉矿渣微粉性能的综合比较

Claims

1.一种矿渣钢渣复合微粉，依次通过原料的烘干、计量和混合粉磨制成，其特征在于所述微粉的原料组分及其烘干后重量百分比如下：

其中：所述特制矿渣是由泰州振昌工业废渣综合利用有限责任公司的一种循环利用钢渣及冶金、化工含铁废渣的高炉炼铁生产工艺得到的炉渣，再经过常规水淬粒化后，其含水率为10%～15%，粒径≤5mm的矿渣；

所述固体活性激发剂是由水泥熟料和石膏按照重量比1:1的比例混合而成；

所述高含量玻璃体材料为普通高炉矿渣、火山灰、沸石和高岭土中的一种或任意几种混合而成；

所述尾料钢渣是由钢厂炼钢排出的钢渣经常规破碎、筛分、磁选工艺后，粒径≤20mm，含水率为10%～15%，成分要求为：TFe≤16%，Mfe≤2%，f-CaO≤4%，f-MgO≤0.2%的尾料钢渣；

所述液体外加剂包括三乙醇胺、乙二醇中的一种或两种，占液体外加剂总重的30%；硫氰酸钠、葡萄糖酸钠、硫酸钠、氢氧化钠中的一种或多种，占液体外加剂总重的20%和液体外加剂总重50%的水。