一种应用柠檬酸渣制备高活性矿渣微粉的方法技术

本发明专利技术公开了一种应用柠檬酸渣制备高活性矿渣微粉的方法，属于矿渣微粉制备领域，其特征在于：将92～98wt％高炉粒化矿渣与2～8wt％的柠檬酸渣置于立磨中共磨而成。与现有技术相比较，具有工艺简单易于量产，物力成本和人工成本低，且粉磨设备损耗小的特点。

A Method of Preparing High Active Slag Powder from Citric Acid Slag

The invention discloses a method for preparing high active slag powder by using citric acid slag, which belongs to the field of slag powder preparation. The method is characterized in that 92-98wt% blast furnace granulated slag and 2-8wt% citric acid slag are ground together in vertical mill. Compared with the existing technology, it has the characteristics of simple process, easy production, low material cost and labor cost, and low wear and tear of grinding equipment.

【技术实现步骤摘要】
一种应用柠檬酸渣制备高活性矿渣微粉的方法
本专利技术涉及一种矿渣微粉制备方法，特别是一种适用于应用柠檬酸渣制备高活性矿渣微粉的方法。
技术介绍
矿渣是钢铁厂冶炼生铁时产生以硅酸盐与硅铝酸盐为主要成分的废渣。每生产一吨生铁，要排出0.3～1吨矿渣。随着我国工业迅速发展，冶炼废渣堆存侵占土地，污染毒化土壤、水体和大气，严重影响生态环境，造成明显或潜在的经济损失和资源浪费。据估算以每吨冶炼废渣堆存的经济损失14.25元计，每年造成经济损失28.5亿元。所以，冶炼废渣的无害化、资源化处理是我国乃至世界各国十分重视的焦点，也是推进循环经济的中心内容之一。矿渣的化学成分主要是SiO2、A12O3、CaO、MgO、Fe2O3、TiO2、MnO2等，含有95％以上的玻璃体和硅酸二钙、钙黄长石、硅灰石等矿物，与水泥成份接近。近年来研究和实践表明，矿渣微粉具有潜在水化活性和水硬性，可用作水泥和混凝土的优质掺和料，是一种新型的绿色建筑材料。按照国家标准GB/T18046-2017，矿渣微粉分为S105、S95和S75三个等级，对应的比表面积不小于500m2/kg、400m2/kg、300m2/kg，活性指数7天不小于95％、75％和55％，28天不小于105％、95％和75％，且比表面积与活性指数成正向相关，也就是随着比表面积的提高，其活性指数相应提高。但也有文献报道(须熙元.粒化高炉矿渣微粉的生产和应用[J].水泥工程,2002(3):19-21.)，由于矿渣的易磨性远比熟料差，因此出磨水泥中的矿渣颗粒未能磨细，其潜在水化活性远未充分发挥。因此即使矿渣微粉比表面积在380～420m2/kg情况下，7天活性不大于80％(该文献中为52.8～64.5)，28天活性不大于100％(该文献中为85.3～95.6)。为了增加比表面积和活性，国内一些企业已将矿渣微粉作为半成品和其他物料共磨，其途径多通过添加掺加剂的方式，机理多集中于：①增加矿渣的碱性；②增加矿渣的耐磨性。该种方法虽然增加了微粉比表面积，进而改善了活性，但是存在以下缺陷：①掺加剂掺入比例高达矿渣的10～30％；②掺加剂配方复杂，生产成本高昂；③配方复杂，称量复杂，因此技术流程并不适用于工业量产。并且，矿渣易磨性差，磨蚀性大，粉末特性复杂，粉磨过程中，矿渣的比表面积增长十分缓慢，当比表面积大于450m2/kg时，产量大幅降低，电耗大幅增加。上述技术因其目的是“增加矿渣的耐磨性”，所以结论多评价的是比表面积450～600m2/kg下的活性指数，对于400～450m2/kg内的经济型矿渣微粉效果并不明显。因此，如何对于S95等级，尤其是在比表面积400～450m2/kg内，更高的挖掘活性是目前该领域的研究方向。
技术实现思路
本专利技术的技术任务是针对以上现有技术的不足，提供一种适合于工业生产的制备高活性矿渣微粉的方法。为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种应用柠檬酸渣制备高活性矿渣微粉的方法，其特征在于：一种应用柠檬酸渣制备高活性矿渣微粉的方法，其特征在于：将92～98wt％高炉粒化矿渣与2～8wt％的柠檬酸渣置于立磨中共磨而成。上述高炉粒化矿渣的化学成分组分包括：CaO35～38wt％，SiO231～33wt％，Al2O15～18wt％，MgO10～12wt％，，FeO≤1wt％。上述柠檬酸渣的SO3含量为44～48wt％。上述的共磨具体操作为：将高炉粒化矿渣与柠檬酸渣按所述配比置于立磨中共同粉磨，热风炉与立磨入风口连接，立磨出口与收尘装置连接，经过收尘处理后，最终矿渣微粉入库。最终矿渣微粉的比表面积为400～500m2/kg。与现有技术相比较，本专利技术具有以下突出的有益效果：1、合理利用工业废渣，降低成本、减小环境压力；2、工艺简单易于量产，物力成本和人工成本低，且粉磨设备损耗小；3、所制得的矿渣微粉具有性价比高，活性高、性能优良等特点，应用于水泥、混凝土、建筑等行业领域中，比现有S95级矿渣微粉具有活性和成本双重的优势。附图说明图1是本专利技术的工艺流程示意图。具体实施方式下面结合说明书附图和具体实施方式对本专利技术进一步说明。为避免重复，现将本申请具体实施例中对照组和各个实施例组中所涉及的基础参数统一描述如下：下述具体实施方式中所涉及的矿渣均为高炉粒化矿渣，为高炉冶炼生铁所得，因冶炼工艺改造其矿渣特性为高铝高硫矿渣。所述高炉粒化矿渣的化学成分组分包括：CaO35～38wt％，SiO231～33wt％，Al2O315～18wt％，MgO10～12wt％，S1～2wt％，Fe2O3≤1wt％。下述具体实施方式中所涉及的工艺流程如图1所示，将高炉粒化矿渣与掺加剂按所述配比置于立磨中共同粉磨，热风炉与立磨入风口连接，立磨出口与收尘装置连接，经过收尘处理后，产品入库。采用热风炉干燥，通过控制喂料量、热风炉风量和转速来控制最终矿渣微粉的比表面积，所得微粉比表面积为400～500m2/kg。所述的上述设备和粉磨工艺为现有设备和现有技术，其具体型号和技术参数此处不再累述。所述制备过程操作简单易于工业量产。对比例1将92wt％高炉粒化矿渣和8％二水石膏粉末置于立磨中共磨而成。所述二水石膏粉末的SO3含量为30～35wt％。实施例1将98wt％高炉粒化矿渣与2wt％柠檬酸渣置于立磨中共磨而成。所述柠檬酸渣的SO3含量为44～48wt％。其中所述的柠檬酸渣是生产柠檬酸时得到的副产品，每生产1t柠檬酸可产生废渣2～3t，其主要成分为CaSO4·2H2O，与天然二水石膏相近，属化学石膏；合理利用柠檬酸渣应用于工业生产能有效地解决其带来的环保问题。实施例2将96wt％高炉粒化矿渣与4wt％柠檬酸渣置于立磨中共磨而成。所述柠檬酸渣的SO3含量为44～48wt％。实施例3将94wt％高炉粒化矿渣与6wt％柠檬酸渣置于立磨中共磨而成。所述柠檬酸渣的SO3含量为44～48wt％。实施例4将92wt％高炉粒化矿渣与8wt％柠檬酸渣置于立磨中共磨而成。所述柠檬酸渣的SO3含量为44～48wt％。高炉矿渣是在高炉炼铁过程中，由矿石中的脉石、燃料中的灰分和助熔剂、石灰石等炉料中的非挥发组分形成的废渣。一般钢铁工业排出的矿渣在急冷时形成无定性玻璃体，也就是“高炉粒化矿渣”，而后经过处理制备为矿渣微粉，矿渣微粉具有潜在水化活性和水硬性，可用作水泥和混凝土的优质掺和料，是一种新型的绿色建筑材料。按照国家标准GB/T18046-2017，矿渣微粉分为S105、S95和S75三个等级，对应的比表面积不小于500m2/kg、400m2/kg、300m2/kg，活性指数7天不小于95％、75％和55％，28天不小于105％、95％和75％，且比表面积与活性指数成正向相关，也就是随着比表面积的提高，其活性指数相应提高。但是比表面积越高，成产成本就越高，因此近年来对于矿渣微粉的研究更多的在于如何在同级别比表面积下，获得更高的活性。本研究的实施例比表面积在于S95级矿渣微粉，也就是比表面积在400～500m2/kg下，尤其是400～450m2/kg下，活性的变化。目前国内钢铁企业因炉料不同，所以排出的矿渣成分并不统一，矿渣组成成分多为“CaO32～45wt％，SiO222～41wt％，Al2O35～15wt％，MgO2～15w本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用柠檬酸渣制备高活性矿渣微粉的方法，其特征在于：将92～98wt％高炉粒化矿渣与2～8wt％的柠檬酸渣置于立磨中共磨而成。

【技术特征摘要】
1.一种应用柠檬酸渣制备高活性矿渣微粉的方法，其特征在于：将92～98wt％高炉粒化矿渣与2～8wt％的柠檬酸渣置于立磨中共磨而成。2.根据权利要求1所述的一种应用柠檬酸渣制备高活性矿渣微粉的方法，其特征在于：所述高炉粒化矿渣的化学成分组分包括：CaO35～38wt％，SiO231～33wt％，Al2O15～18wt％，MgO10～12wt％，，FeO≤1wt...

【专利技术属性】
技术研发人员：张爱全，秦梦黎，王爱青，李凯，徐春明，梁晓杰，
申请(专利权)人：日照钢铁控股集团有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37