CN107010853B - 一种微波增效活化处理s95级矿渣粉的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微波增效活化处理S95级矿渣粉的方法，利用微波独特的性能对市售S95级矿渣微粉进行进一步的细化处理，并加入由硅酸钠和纳米碳酸钙复配的碱性增效剂，矿粉和增效剂在微波作用下表面被加热和激发，实现矿粉表面的强化改性，较之传统的改性方法效果更为显著，极大的激发了粉体表面的水化活性，比表面积大幅度提升，经微波处理后的粉体最后再在含硅溶胶、木质素磺酸钠、三乙醇胺以及乙醇/水复合溶液的液体助磨剂作用下进一步球磨，其能有效的消减高比面积粉体表面的静电，防止粉体聚集，从而在较低的电耗下获得高活性、高分散性的矿渣微粉，实现了矿渣高质化处理。
Description
技术领域
本发明涉及一种微波增效活化处理S95级矿渣粉的方法。
背景技术
矿渣是钢铁厂冶炼生铁时产生的副产物，是CaO、MgO在1400-1600℃下与铁矿石中的土质成分及焦炭中的灰分发生反应形成熔融物，然后在空气或水淬急冷处理中形成的粒状颗粒物，每年的排放量惊人，如若不进行有效的处理和利用，将是对资源和环境的极大占有浪费。目前关于矿渣的综合利用主要有生产矿渣水泥及水泥混凝土掺和料、生产无机胶凝材料、制备微晶玻璃、制备吸附剂、无机泡沫材料等等，应用极为广泛，潜在的经济潜力巨大。
粒化高炉矿渣是炼铁过程中排出的固体废渣，经水淬急冷后的产物，其玻璃体结构内含有较高的能量，潜在活性大，但是粒化矿渣硬度大，磨细难度较大。国家规定的S95级矿渣微粉的比表面积控制在400-440m2/kg的范围，但是由于大部分的中小企业采用的是卧式球磨机，生产的矿粉比表面积一般低于国家标准，活性和早期强度明显偏低，为了改善这一缺陷，在实际加工过程中在机械力学的作用下往往还需要借助化学激发剂的作用才能获得相对较高活性的矿渣微粉，也称为机械力化学方法。《机械力化学方法矿渣研究》一文介绍了以高能球磨技术处理高炉矿渣和炉渣与少量Ca(OH)2，并以三乙醇胺作为助磨剂，制得得到的矿渣微粉具有较高的活性和胶凝强度，但是高能球磨处理只能对矿渣微粉在形貌上产生变化，对晶体结构和相组成没有有效的影响，导致其总体的力学强度仍然偏低，自身发生水化反应的程度极低。
微波是频率大约在300MHz-300GHz内的电磁波，较之高能球磨技术，微波辐照活化有其独特的优势，其可直接作用于化学体系，对化学反应有促进或改变的效果，同时其独特快速的热效应可使矿物发生晶型转变或相变，促进矿体的解离，增加比表面积，降磨助磨效果显著，若将其应用于矿渣活化处理上，将有望进一步的提升矿渣微粉的活性，改善其使用性能。
发明内容
本发明从解决现有S95级矿渣微粉活性偏低的问题为出发点，利用微波独特的力学激发优势，与化学激发剂相混合，制备一种高活性的S95级矿渣粉。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种微波增效活化处理S95级矿渣粉的方法，包括以下步骤：
（1）将S95级矿渣微粉和增效剂按照8.5-10:0.01的重量比搅拌混合均匀后输送到微波反应器中，以300W-600W的微波辐射功率和1000MHz-5000MHz的微波频率进行处理，处理20-30min后输出冷却；
（2）冷却后的物料与助磨剂一起送入卧式球磨机中，球磨处理至比表面积为450-600m2/kg，即得。
所述的一种微波增效活化处理S95级矿渣粉的方法，步骤（1）中的S95级矿渣微粉为符合GB/T18046-2008国家标准的市售矿渣粉，其主要技术指标为：密度（g/cm3）≥2.8，比表面积（m2/kg）≥400，7天活性指数≥75%，28天活性指数≥95%。
所述的一种微波增效活化处理S95级矿渣粉的方法，步骤（1）中的增效剂为重量百分比为1-10%粉末状硅酸钠和余量的纳米碳酸钙混合而成。
所述的一种微波增效活化处理S95级矿渣粉的方法，步骤（2）中的助磨剂用量为S95级矿渣微粉的1-5‰。
所述的一种微波增效活化处理S95级矿渣粉的方法，步骤（2）中的助磨剂的组成为：木质素磺酸钠0.1%-0.2%、硅溶胶1%-5%、三乙醇胺0.1%-0.2%、乙醇10%-20%、余量为水。
本发明利用微波独特的性能对市售S95级矿渣微粉进行进一步的细化处理，并加入由硅酸钠和纳米碳酸钙复配的碱性增效剂，矿粉和增效剂在微波作用下表面被加热和激发，实现矿粉表面的强化改性，较之传统的改性方法效果更为显著，极大的激发了粉体表面的水化活性，比表面积大幅度提升，经微波处理后的粉体最后再在含硅溶胶、木质素磺酸钠、三乙醇胺以及乙醇/水复合溶液的液体助磨剂作用下进一步球磨，其能有效的消减高比面积粉体表面的静电，防止粉体聚集，从而在较低的电耗下获得高活性、高分散性的矿渣微粉，实现了矿渣高质化处理。
具体实施方式
一种微波增效活化处理S95级矿渣粉的方法，包括以下步骤：
（1）将S95级矿渣微粉和增效剂按照8.5:0.01的重量比搅拌混合均匀后输送到微波反应器中，以300W的微波辐射功率和1000MHz的微波频率进行处理，处理30min后输出冷却；
（2）冷却后的物料与助磨剂一起送入卧式球磨机中，球磨处理至比表面积为450m2/kg，即得。
步骤（1）中的S95级矿渣微粉为符合GB/T18046国家标准的市售矿渣粉，其主要技术指标为：密度（g/cm3）≥2.8，比表面积（m2/kg）≥400，7天活性指数≥75%，28天活性指数≥95%。
步骤（1）中的增效剂为重量百分比为1%粉末状硅酸钠和余量的纳米碳酸钙混合而成。
步骤（2）中的助磨剂用量为S95级矿渣微粉的1‰。
步骤（2）中的助磨剂的组成为：木质素磺酸钠0.1%、硅溶胶1%、三乙醇胺0.1%、乙醇10%、余量为水。
Claims (1)
1.一种微波增效活化处理S95级矿渣粉的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将S95级矿渣微粉和增效剂按照8 .5-10:0 .01的重量比搅拌混合均匀后输送到微波反应器中，以300W-600W的微波辐射功率和1000MHz-5000MHz的微波频率进行处理，处理20- 30min后输出冷却；（2）冷却后的物料与助磨剂一起送入卧式球磨机中，球磨处理至比表面积为450-600 m2/kg ，即得；
步骤（1）中的S95级矿渣微粉为符合GB/T18046-2008国家标准的市售矿渣粉，其主要技术指标为：密度（ g/cm 3）≥2.8，比表面积（ m2/kg ）≥400，7天活性指数≥75%，28天活性指数≥95%；
步骤（1）中的增效剂为重量百分比为1-10%粉末状硅酸钠和余量的纳米碳酸钙混合而成；
步骤（2）中的助磨剂用量为S95级矿渣微粉的1-5‰；
步骤（2）中的助磨剂的组成为：木质素磺酸钠0 .1%-0 .2%、硅溶胶1%-5%、三乙醇胺0.1%-0 .2%、乙醇10%-20%、余量为水。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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Denomination of invention: A method of microwave enhanced activation for S95 slag powder Effective date of registration: 20201109 Granted publication date: 20191115 Pledgee: Fuyang Yingquan financing Company limited by guarantee Pledgor: LIYANG XINYUAN BUILDING MATERIAL Co.,Ltd. Registration number: Y2020980007682 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20230104 Granted publication date: 20191115 Pledgee: Fuyang Yingquan financing Company limited by guarantee Pledgor: LIYANG XINYUAN BUILDING MATERIAL CO.,LTD. Registration number: Y2020980007682 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |