CN113087543A - 一种高钛高炉渣高强轻集料及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高钛高炉渣高强轻集料及其制备方法，所述的一种高钛高炉渣高强轻集料，各组分按质量百分比计为，高钛高炉渣40％～75％、硅铝质改性组分25％～40％、引气剂3％～8％和助溶剂2％～12％混合组成，所述的制备方法，包括以下步骤：S1、准备好已经粉碎完毕的高炉渣，以及硅铝质改性组分，引气剂和助熔剂；本发明的有益效果是：本发明结合高钛高炉渣的元素组成和结构特征，对轻集料成品中矿物组成和结构的优化设计，提升了轻集料整体结构的抗压承载能力，同时，高钛高炉渣消耗量大，且生产工艺简单、实用，所得轻集料综合性能显著优于陶粒，基本满足高强轻集料混凝土的性能要求，可以用于各类大型重点工程。

Description

一种高钛高炉渣高强轻集料及制备方法
技术领域
本发明涉及混凝土材料技术领域，具体为一种高钛高炉渣高强轻集料及其制备方法。
背景技术
高强轻集料混凝土轻质和高强的特点，不仅有利于减轻结构自重、缩小结构断面、降低工程造价，也有利于结构工程抗震防灾能力的提升和服役寿命的延长，为装配式构件、超高层建筑、超大跨度桥梁等大型工程建设提供了新材料，具有显著的技术、经济和社会价值。在我国，做为高强轻集料混凝土的核心材料的高强高性能轻集料仍面临质量参差不齐，供不应求的窘境，严重制约了高性能轻集料混凝土的发展。
固体废弃物(粉煤灰、河道淤泥、脱水污泥、生活垃圾以及矿山尾矿和废料)代替黏土和页岩等不可再生资源，作为轻集料的主要原料，符合国家环保与可持续发展的要求，已经成为主流。综合目前以废弃物或尾矿为原料制备轻集料的文献后，可以发现：虽然新原料仍然以硅铝质为主，但其物理化学性能，特别是次要元素和微量元素的变化给轻集料的制备和烧成带来的诸多不稳定因素，使基于Riley三角形得到的元素在实际应用中不断受到挑战。因此，需要结合原料特点和制备工艺，特别是烧成制度的调整，实现新原料在轻集料领域的应用，不仅可以拓宽轻集料生产制备的原料来源，也可为固废提供新的利用途径。
高钛高炉渣中钛的提取、回收方面的开发和利用一直是研究重点，通过物理-化学方法使钛元素富集在某一矿相(主要为钙钛矿)，后通过选-冶结合提钛是理论上可行的技术方案，但工艺复杂，且会产生严重的二次污染，故基本停留在实验室研究阶段，大规模推广应用困难重重。综合来看，目前为止尚未发现一种切实可行的方法，从根本上解决其产量大、资源利用率低，附加值不高的问题。现阶段而言，高钛高炉渣的非提钛利用途径，具有技术门槛低，投资小，无二次污染风险等，可迅速推广和规模化应用潜力巨大，能解决堆场占用大量土地和环境污染等问题，是从根本上解决高钛高炉渣综合利用的有效方式。关于高钛高炉渣非提钛利用途径的相关研究，主要包括制备混凝土骨料，釉面砖、陶瓷砖和地砖、新型墙体材料、微晶玻璃等几个方面。综合现有公开资料和技术可知，高钛型高炉渣的综合利用难度仍然较大，非提钛利用途径具备更优的技术效应和经济效应。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高钛高炉矿渣磨料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案一种高钛高炉渣高强轻集料，各组分按质量百分比计为，高钛高炉渣40％～75％、硅铝质改性组分25％～40％、引气剂3％～8％和助溶剂2％～12％混合组成。
作为优选，所述高钛高炉矿渣中的化学元素按质量百分比计为：二氧化钛含量15％～25％，氧化钙含量25％～35％，二氧化硅含量20％～25％，余量为三氧化二铝，氧化锰、三氧化二铁以及碱金属氧化物。
作为优选，所述硅铝质改性组分包括粘土，高领土，粉煤灰和硅灰中一种或几种的混合。
作为优选，所述引气剂包括碳粉，煤粉，碳酸钙，硫酸钙中一种或几种的混合；所述助溶剂包括长石，水玻璃，烧碱中一种或几种的混合。
一种高钛高炉渣高强轻集料的制备方法，包括以下步骤：
S1、准备好已经粉碎完毕的高炉渣，以及硅铝质改性组分，引气剂和助熔剂；
S2、对S1中的物料进行烘干，然后按比例将高炉渣、硅铝质改性组分、引气剂和助熔剂进行混合、成球，形成6～10mm的生料球；
S3、将S2中得到生料球通过回转窑陶粒生产线的窑尾进入烧成系统进行烧制处理，得到高钛高炉渣高强轻集料；
S4、将S3中得到高钛高炉渣高强轻集料进行出料并进行冷却处理。
作为优选，所述烧制处理是将烘干后的生料球送入回转窑，回转窑转速1.1r/min～2.1r/min，烧成温度1100℃～1300℃，出料温度950℃～1100℃。
作为优选，所述S4中的冷却处理是将烧成后的高钛高炉渣高强轻集料经过空气冷却至150℃～200℃，然后送入堆场冷却至室温而成。
作为优选，所述S4中冷却处理后的高钛高炉渣高强轻集料，其矿物组成按质量百分比计为：钙钛矿及其固溶体25％～35％，钛透辉石及其固溶体15％～35％，尖晶石及其固溶体25％～15％，余量为玻璃体。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明结合高钛高炉渣的元素组成和结构特征，对轻集料成品中矿物组成和结构的优化设计，采用调配轻集料生料组成和配比和选取适宜的烧成制度为技术手段，通过促进高钛高炉渣中钙钛矿相的析出和结晶，使轻集料玻璃质基体中形成大量均匀分散的粗壮树枝状晶体，改善了轻集料产品骨架基质的组成和结构，弥散分布的粗壮枝晶，不仅可缓解轻集料快速冷却过程中因热应力形成的残余应力，且可在玻璃体基质中发挥类似“微纤维”的增韧作用，提升轻集料整体结构的抗压承载能力；
同时，高钛高炉渣消耗量大，轻集料产品附加值高，且生产工艺简单、实用，无需额外投资，所得轻集料综合性能显著优于陶粒，表观密度不超过1500Kg/m3，筒压强度普遍高于10MPa，基本满足高强轻集料混凝土的性能要求，可以用于各类大型重点工程。
具体实施方式
本发明提供一种技术方案：一种高钛高炉渣高强轻集料，各组分按质量百分比计为，高钛高炉渣40％～75％、硅铝质改性组分25％～40％、引气剂3％～8％和助溶剂2％～12％混合组成。
其中，所述高钛高炉矿渣中的化学元素按质量百分比计为：二氧化钛含量15％～25％，氧化钙含量25％～35％，二氧化硅含量20％～25％，余量为三氧化二铝，氧化锰、三氧化二铁以及碱金属氧化物。
其中，所述硅铝质改性组分包括粘土，高领土，粉煤灰和硅灰中一种或几种的混合。
其中，所述引气剂包括碳粉，煤粉，碳酸钙，硫酸钙中一种或几种的混合；所述助溶剂包括长石，水玻璃，烧碱中一种或几种的混合。
一种高钛高炉渣高强轻集料的制备方法，包括以下步骤：
S1、准备好已经粉碎完毕的高炉渣，以及硅铝质改性组分，引气剂和助熔剂；
S2、对S1中的物料进行烘干，然后按比例将高炉渣、硅铝质改性组分、引气剂和助熔剂进行混合、成球，形成6～10mm的生料球；
S3、将S2中得到生料球通过回转窑陶粒生产线的窑尾进入烧成系统进行烧制处理，得到高钛高炉渣高强轻集料；
S4、将S3中得到高钛高炉渣高强轻集料进行出料并进行冷却处理。
其中，所述烧制处理是将烘干后的生料球送入回转窑，回转窑转速1.1r/min～2.1r/min，烧成温度1100℃～1300℃，出料温度950℃～1100℃。
其中，所述S4中的冷却处理是将烧成后的高钛高炉渣高强轻集料经过空气冷却至150℃～200℃，然后送入堆场冷却至室温而成。
其中，所述S4中冷却处理后的高钛高炉渣高强轻集料，其矿物组成按质量百分比计为：钙钛矿及其固溶体25％～35％，钛透辉石及其固溶体15％～35％，尖晶石及其固溶体25％～15％，余量为玻璃体。
实施例1、一种高钛高炉渣高强轻集料，各组分按质量百分比计为，高钛高炉渣55％、粉煤灰35％、煤粉5％、长石2％和水玻璃3％混合组成。
Figure BDA0003000593170000051
一种高钛高炉渣高强轻集料的制备方法，包括以下步骤：
S1、准备好已经粉碎完毕的高炉渣，高钛高炉渣比表面积350m2/kg，以及粉煤灰、煤粉、长石和水玻璃；
S2、对S1中的物料进行烘干，然后按比例将高炉渣、粉煤灰、煤粉、长石和水玻璃进行混合、成球，形成6～10mm的生料球；
S3、将S2中得到生料球通过回转窑陶粒生产线的窑尾进入烧成系统进行烧制处理，其中预热段(300℃～600℃)转速1.8r/min，烧成段(1200℃～1300℃)转速2.8r/min，生料球自入窑到出窑共计40～60min；
S4、将S3中得到高钛高炉渣高强轻集料进行出料并进行冷却处理，结果见表1。
实施例2、一种高钛高炉渣高强轻集料，各组分按质量百分比计为，高钛高炉渣为63％、粉煤灰27％、煤粉5％、长石2％和水玻璃3％混合组成。
Figure BDA0003000593170000052
一种高钛高炉渣高强轻集料的制备方法，包括以下步骤：
S1、准备好已经粉碎完毕的高炉渣，高钛高炉渣比表面积350m2/kg，以及粉煤灰、煤粉、长石和水玻璃；
S2、对S1中的物料进行烘干，然后按比例将高炉渣、粉煤灰、煤粉、长石和水玻璃进行混合、成球，形成6～10mm的生料球；
S3、将S2中得到生料球通过回转窑陶粒生产线的窑尾进入烧成系统进行烧制处理，其中预热段(300℃～600℃)转速1.8r/min，烧成段(1200℃～1300℃)转速2.8r/min，生料球自入窑到出窑共计40～60min；
S4、将S3中得到高钛高炉渣高强轻集料进行出料并进行冷却处理，结果见表1。
实施例3、一种高钛高炉渣高强轻集料，各组分按质量百分比计为，高钛高炉渣55％、粉煤灰28％、硅灰10％、长石2％和水玻璃5％混合组成。
Figure BDA0003000593170000061
一种高钛高炉渣高强轻集料的制备方法，包括以下步骤：
S1、准备好已经粉碎完毕的高炉渣，高钛高炉渣比表面积350m2/kg，以及粉煤灰、煤粉、长石和水玻璃；
S2、对S1中的物料进行烘干，然后按比例将高炉渣、粉煤灰、煤粉、长石和水玻璃进行混合、成球，形成6～10mm的生料球；
S3、将S2中得到生料球通过回转窑陶粒生产线的窑尾进入烧成系统进行烧制处理，其中预热段(300℃～600℃)转速1.8r/min，烧成段(1200℃～1300℃)转速2.8r/min，生料球自入窑到出窑共计40～60min；
S4、将S3中得到高钛高炉渣高强轻集料进行出料并进行冷却处理，结果见表1。
实施例4、一种高钛高炉渣高强轻集料，各组分按质量百分比计为，高钛高炉渣55％、粉煤灰35％、煤粉3％，碳酸钙2％，水玻璃2.5％和烧碱2.5％混合组成。
Figure BDA0003000593170000071
一种高钛高炉渣高强轻集料的制备方法，包括以下步骤：
S1、准备好已经粉碎完毕的高炉渣，高钛高炉渣比表面积350m2/kg，以及粉煤灰、煤粉、长石和水玻璃；
S2、对S1中的物料进行烘干，然后按比例将高炉渣、粉煤灰、煤粉、长石和水玻璃进行混合、成球，形成6～10mm的生料球；
S3、将S2中得到生料球通过回转窑陶粒生产线的窑尾进入烧成系统进行烧制处理，其中预热段(300℃～600℃)转速1.8r/min，烧成段(1200℃～1300℃)转速2.8r/min，生料球自入窑到出窑共计40～60min；
S4、将S3中得到高钛高炉渣高强轻集料进行出料并进行冷却处理，结果见表1。
表1各实施例性能测试表：
Figure BDA0003000593170000072
Figure BDA0003000593170000081
本发明的实施，可实现高钛高炉渣的“减量化”高效利用，显著消纳存量资源，所得高强轻集料市场前景广阔，附加值高，同时，本发明所述生产和制备工艺简单易行，可规模化应用和推广，技术优势和经济效益突出。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种高钛高炉渣高强轻集料，其特征在于，各组分按质量百分比计为，高钛高炉渣40％～75％、硅铝质改性组分25％～40％、引气剂3％～8％和助溶剂2％～12％混合组成。
2.根据权利要求1所述的一种高钛高炉渣高强轻集料，其特征在于，所述高钛高炉矿渣中的化学元素按质量百分比计为：二氧化钛含量15％～25％，氧化钙含量25％～35％，二氧化硅含量20％～25％，余量为三氧化二铝，氧化锰、三氧化二铁以及碱金属氧化物。
3.根据权利要求1所述的一种高钛高炉渣高强轻集料，其特征在于，所述硅铝质改性组分包括粘土，高领土，粉煤灰和硅灰中一种或几种的混合。
4.根据权利要求1所述的一种高钛高炉渣高强轻集料，其特征在于，所述引气剂包括碳粉，煤粉，碳酸钙，硫酸钙中一种或几种的混合；所述助溶剂包括长石，水玻璃，烧碱中一种或几种的混合。
5.一种高钛高炉渣高强轻集料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、准备好已经粉碎完毕的高炉渣，以及硅铝质改性组分，引气剂和助熔剂；
S2、对S1中的物料进行烘干，然后按比例将高炉渣、硅铝质改性组分、引气剂和助熔剂进行混合、成球，形成6～10mm的生料球；
S3、将S2中得到生料球通过回转窑陶粒生产线的窑尾进入烧成系统进行烧制处理，得到高钛高炉渣高强轻集料；
S4、将S3中得到高钛高炉渣高强轻集料进行出料并进行冷却处理。
6.根据权利要求5所述的一种高钛高炉渣高强轻集料的制备方法，其特征在于，所述烧制处理是将烘干后的生料球送入回转窑，回转窑转速1.1r/min～2.1r/min，烧成温度1100℃～1300℃，出料温度950℃～1100℃。
7.根据权利要求5所述的一种高钛高炉渣高强轻集料的制备方法，其特征在于，所述S4中的冷却处理是将烧成后的高钛高炉渣高强轻集料经过空气冷却至150℃～200℃，然后送入堆场冷却至室温而成。
8.根据权利要求5所述的一种高钛高炉渣高强轻集料的制备方法，其特征在于，所述S4中冷却处理后的高钛高炉渣高强轻集料，其矿物组成按质量百分比计为：钙钛矿及其固溶体25％～35％，钛透辉石及其固溶体15％～35％，尖晶石及其固溶体25％～15％，余量为玻璃体。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113929333A (zh) * 2021-10-29 2022-01-14 攀枝花环业冶金渣开发有限责任公司 一种含高钛型高炉渣的混凝土骨料及其制备方法
CN116606161A (zh) * 2023-05-25 2023-08-18 攀枝花学院 含钛高炉渣、硅渣制备多孔陶瓷的方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55105514A (en) * 1979-02-07 1980-08-13 Katsushi Nakagawa Preparation of concrete which use porous material as aggregate
CN1730422A (zh) * 2005-07-13 2006-02-08 攀枝花环业冶金渣开发有限责任公司 高钛型石油压裂支撑剂及其生产方法
CN103011707A (zh) * 2012-12-14 2013-04-03 攀枝花环业冶金渣开发有限责任公司 建筑陶粒及其制备方法
CN103241955A (zh) * 2013-04-27 2013-08-14 四川大学 以高钛高炉渣和废玻璃粉制备微晶泡沫玻璃的方法
CN105461346A (zh) * 2015-11-23 2016-04-06 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 利用高炉渣提钛尾渣制备多孔材料的方法
CN106007434A (zh) * 2016-05-25 2016-10-12 西南科技大学 一种碱激发高钛矿渣免烧陶粒及其制备方法
CN108529887A (zh) * 2018-04-02 2018-09-14 四川大学 一种高强度多孔吸声材料的制备方法
CN110092603A (zh) * 2019-06-10 2019-08-06 成渝钒钛科技有限公司 钒钛科技高炉干渣生产建筑材料技术研究

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55105514A (en) * 1979-02-07 1980-08-13 Katsushi Nakagawa Preparation of concrete which use porous material as aggregate
CN1730422A (zh) * 2005-07-13 2006-02-08 攀枝花环业冶金渣开发有限责任公司 高钛型石油压裂支撑剂及其生产方法
CN103011707A (zh) * 2012-12-14 2013-04-03 攀枝花环业冶金渣开发有限责任公司 建筑陶粒及其制备方法
CN103241955A (zh) * 2013-04-27 2013-08-14 四川大学 以高钛高炉渣和废玻璃粉制备微晶泡沫玻璃的方法
CN105461346A (zh) * 2015-11-23 2016-04-06 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 利用高炉渣提钛尾渣制备多孔材料的方法
CN106007434A (zh) * 2016-05-25 2016-10-12 西南科技大学 一种碱激发高钛矿渣免烧陶粒及其制备方法
CN108529887A (zh) * 2018-04-02 2018-09-14 四川大学 一种高强度多孔吸声材料的制备方法
CN110092603A (zh) * 2019-06-10 2019-08-06 成渝钒钛科技有限公司 钒钛科技高炉干渣生产建筑材料技术研究

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ZIDI YAN等: ""Effect of high titanium blast furnace slag on preparing foam glass–ceramics for sound absorption"", 《JOURNAL OF POROUS MATERIALS》 *
周宇等: "烧结温度对高钛高炉渣制备微晶泡沫玻璃的影响", 《四川大学学报(工程科学版)》 *
孙希文等: ""高钛型建筑矿渣砖的研制"", 《新型墙体材料与施工》 *
张朝晖等: "《冶金资源综合利用》", 30 June 2011, 冶金工业出版社 *
翁庆强: ""高钛型高炉渣综合利用概述与展望"", 《四川冶金》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113929333A (zh) * 2021-10-29 2022-01-14 攀枝花环业冶金渣开发有限责任公司 一种含高钛型高炉渣的混凝土骨料及其制备方法
CN116606161A (zh) * 2023-05-25 2023-08-18 攀枝花学院 含钛高炉渣、硅渣制备多孔陶瓷的方法

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