CN108002720A - 一种高活性超细粒化矿渣微粉的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高活性超细粒化矿渣微粉的制备方法，首先以脱硫石膏、CaO为激发剂，对煤矸石进行化学/热力复合激发处理，使物料具有较高的火山灰活性；然后以高炉矿渣为主料，使用立式磨机进行初次混合研磨，石英砂粉、活性物料的加入，可以减弱甚至消除矿渣聚集的趋势，提高了矿渣的粉磨效率，再采用卧式球磨机二次球磨，在助磨剂的表面活性作用下，影响矿渣的表面电荷，达到分散细化颗粒的作用，从而提高了整个粉体的比表面积；本发明得到的高活性矿渣微粉，应用于混凝土及水泥制品的生产，可以减少水泥的使用量，降低生产成本，提高混凝土的耐久性。

Description

一种高活性超细粒化矿渣微粉的制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种高活性超细粒化矿渣微粉的制备方法。
背景技术
矿渣微粉是将粒化水淬高炉矿渣经过粉磨后达到规定细度的一种粉体材料。在水泥与混凝土中的应用，既可作为水泥的混合材，也可作为混凝土的掺合料。在矿渣硅酸盐水泥生产过程中，水泥熟料与矿渣是在一起混磨的，而矿渣的易磨性比水泥熟料差，颗粒较粗，其潜在活性难以发挥，因此矿渣硅酸盐水泥的早期强度较低，并且容易产生泌水现象。现在已开始应用将水泥熟料与矿渣分磨的技术来生产矿渣硅酸盐水泥。
多数煤矸石含有大量粘土类矿物(如高岭石，伊利石等)，具有与粘土相似的化学成分。经过煅烧的煤矸石由于从外界获取了足够的能量而使其化学键Si-O，Al-O打开，晶格发生畸变，晶体结构发生破坏，从而激发出较强的胶凝活性。目前，煤矸石广为接受的大宗利用途径是活化后用作水泥混合料或混凝土掺合料。
发明内容
本发明提供了一种高活性超细粒化矿渣微粉的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种高活性超细粒化矿渣微粉的制备方法，首先以脱硫石膏、CaO为激发剂，对煤矸石进行化学/热力复合激发处理，然后以高炉矿渣为主料，使用立式磨机进行初次混合研磨，再加入助磨剂经卧式球磨机二次球磨，得到超细粒化矿渣微粉。
所述煤矸石比表面积在700-800m2/kg。
具体步骤如下：
（1）活性激发处理：
将26-37份煤矸石、2-4份CaO与4-8份脱硫石膏加入到行星式球磨机内，添加适量水常温下湿磨5-15分钟，浆状混合料置于100℃烘箱内烘干6-9小时，然后将混合料高温烧结后，冷却至室温，得到活性物料；
（2）初次研磨：
将45-65份高炉矿渣与步骤（1）活性物料、8-12份凝灰岩、6-13份石英砂粉混合后，送入立式磨机粉磨20-30分钟，过筛，筛选出比表面积大于400m2/kg的微粉，再送入磨机内继续粉磨，至微粉比表面积控制在400m2/kg；
（3）二次研磨：
将上述研磨后高炉矿渣与2-5份助磨剂、3-8份二水石膏混合，再进入卧式球磨机中，粉磨30-85分钟，即得到高活性超细粒化矿渣微粉。
其中，所述步骤（1）高温烧结处理是将混合料置于700℃马弗炉内保温4-6小时。
其中，所述助磨剂包括三乙醇胺、乙二醇、丙三醇、二甘醇或辛醇中的一种或多种组合。
其中，所述步骤（3）二次球磨至矿渣微粉比表面积提升至500m2/kg以上。
本发明有益效果如下：
本发明中经过高温煅烧，煤矸石受热激发，使其玻璃体网络的结构被破坏，使其内部化学键Si-O，Al-O打开，活性SiO2和Al2O3溶出，在激发剂的作用下，与CaO发生固相反应，生成具有水硬性活性的新物质，使物料具有较高的火山灰活性；之后将活性物料与高炉矿渣等混合，使用立式磨机进行初次研磨，石英砂粉、活性物料的易磨性比矿渣高，在球磨机体系内，可迅速提供了外来分子，减弱甚至消除矿渣聚集的趋势，提高了矿渣的粉磨效率，再采用卧式球磨机二次球磨，在助磨剂的表面活性作用下，影响矿渣的表面电荷，达到分散细化颗粒的作用，从而提高了整个粉体的比表面积，使微粉更加细化，激发了矿渣活性；本发明得到的高活性矿渣微粉，应用于混凝土及水泥制品的生产，可以减少水泥的使用量，降低生产成本，提高混凝土的耐久性。
具体实施方式
一种高活性超细粒化矿渣微粉的制备方法，首先以脱硫石膏、CaO为激发剂，对煤矸石进行化学/热力复合激发处理，然后以高炉矿渣为主料，使用立式磨机进行初次混合研磨，再加入助磨剂经卧式球磨机二次球磨，得到超细粒化矿渣微粉。
所述煤矸石比表面积在700-800m2/kg。
具体步骤如下：
（1）活性激发处理：
将37份煤矸石、3份CaO与6份脱硫石膏加入到行星式球磨机内，添加适量水常温下湿磨15分钟，浆状混合料置于100℃烘箱内烘干7小时，然后将混合料置于700℃马弗炉内保温6小时后，冷却至室温，得到活性物料；
（2）初次研磨：
将65份高炉矿渣与步骤（1）活性物料、12份凝灰岩、13份石英砂粉混合后，送入立式磨机粉磨30分钟，过筛，筛选出比表面积大于400m2/kg的微粉，再送入磨机内继续粉磨，至微粉比表面积控制在400m2/kg；
（3）二次研磨：
将上述研磨后高炉矿渣与5份三乙醇胺、8份二水石膏混合，再进入卧式球磨机中，粉磨65分钟，至矿渣微粉比表面积提升至500m2/kg以上，即得到高活性超细粒化矿渣微粉。

Claims (6)

1.一种高活性超细粒化矿渣微粉的制备方法，其特征在于，首先以脱硫石膏、CaO为激发剂，对煤矸石进行化学/热力复合激发处理，然后以高炉矿渣为主料，使用立式磨机进行初次混合研磨，再加入助磨剂经卧式球磨机二次球磨，得到超细粒化矿渣微粉。
2.根据权利要求1所述的一种高活性超细粒化矿渣微粉的制备方法，其特征在于，所述煤矸石比表面积在700-800m2/kg。
3.根据权利要求1所述的一种高活性超细粒化矿渣微粉的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
（1）活性激发处理：
将26-37份煤矸石、2-4份CaO与4-8份脱硫石膏加入到行星式球磨机内，添加适量水常温下湿磨5-15分钟，浆状混合料置于100℃烘箱内烘干6-9小时，然后将混合料高温烧结后，冷却至室温，得到活性物料；
（2）初次研磨：
将45-65份高炉矿渣与步骤（1）活性物料、8-12份凝灰岩、6-13份石英砂粉混合后，送入立式磨机粉磨20-30分钟，过筛，筛选出比表面积大于400m2/kg的微粉，再送入磨机内继续粉磨，至微粉比表面积控制在400m2/kg；
（3）二次研磨：
将上述研磨后高炉矿渣与2-5份助磨剂、3-8份二水石膏混合，再进入卧式球磨机中，粉磨30-85分钟，即得到高活性超细粒化矿渣微粉。
4.根据权利要求3所述的一种高活性超细粒化矿渣微粉的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）高温烧结处理是将混合料置于700℃马弗炉内保温4-6小时。
5.根据权利要求1、3所述的一种高活性超细粒化矿渣微粉的制备方法，其特征在于，所述助磨剂包括三乙醇胺、乙二醇、丙三醇、二甘醇或辛醇中的一种或多种组合。
6.根据权利要求3所述的一种高活性超细粒化矿渣微粉的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）二次球磨至矿渣微粉比表面积提升至500m2/kg以上。
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