如何低电耗制备500m2/kg活化矿渣微粉

0 前言

    目前国内外多数企业生产的矿渣微粉比表面积都在400m²／kg左右，已经不能满足日益发展的建筑市场需求。2008年7月1日执行的《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉GB／T l8046—2008》新标准中规定：S105级矿渣微粉比表面积指标≥500m²／kg。但是，利用开路球磨机制造500m²／kg矿渣微粉，电耗一般都在130kWh／t左右。如何低成本制备比表面积≥500m²／kg活化矿渣微粉是建材领域亟待解决的问题。

    本文着重介绍在粉磨电耗比较低的前提下，如何选择矿渣、生产设备和对粉磨设备内部进行改造以及通过应用特殊的矿渣助磨活化剂等技术措施，生产颗粒分布存2～40μm之间的500m²／kg的矿渣微粉，达到低成本生产Sl05级矿渣微粉目的。

1  矿渣与矿渣质量

    矿渣是炼铁过程中排出的工业废料，通常经水淬处理成为粒状颗粒，称为粒化高炉矿渣。其化学成分和部分相组成与硅酸盐水泥熟料的类似，经水淬处理后的矿渣，玻璃体含量多，能量处于不稳定状态，具有一定的潜在活性。

    由于冶炼工艺及其原材料的不同，矿渣的质量存在较大的差异。即比表面积相同的矿渣微粉，其活性也相差很大。所以制各活化矿渣微粉应尽量选择碱性矿渣。如辽宁凌钢、河北邯钢、贵州水钢、广西伢钢所产矿渣，活性较高；而云南曲靖、四川内江产的酸性矿渣则活性较低。贵州水钢、云南曲靖的矿渣化学成分见表l。

表1  贵州水钢、云南曲靖的矿潜化学成分比较

    用高活性矿渣制备的500m²／kg矿渣微粉可单独作为胶凝材料，3d抗压强度即可达到9～17MPa，28d抗压强度可达到35～39MPa，用一般水淬矿渣制备的比表面积500m²／kg矿渣微粉掺入25％左右的熟料或水泥，3d抗压强度也能达到20MPa，28d抗压强度达到45MPa的效果。

2  矿渣粉磨设备

2．1立式磨机

    采用立式磨机粉磨矿渣，若比表面积控制在380～420m²／kg时产量还可以，电耗约40kWg/t左右。若矿渣质量非常好时，也可生产S95级矿渣微粉，但矿渣微粉比表面积控制在450m²／kg以上时，磨机产量大幅度降低，而电耗则要增加到60kWh／t左右。

2．2管磨机(球磨机)

采用闭路粉磨系统，较大的颗粒极易混入成品中，不利于提高矿粉的细度；现在国内大多数企业生产再矿渣微粉均采用开路球磨机，利用开路球磨机系统粉磨矿渣，比表面积可达到500m²／kg以上，粒径分布在2～40μm之间，颗粒分却比较合理，颗粒形状优于立式磨机，潜在活性发挥良好，对混凝土强度等性能的发挥有利，但球磨机电耗高于立式磨机。