一种提高钢渣水化活性的方法技术

一种提高钢渣水化活性的方法，利用粉磨设备将钢渣加工成钢渣粉，然后利用重力、磁力或者静电场分选出其中的RO相；本发明专利技术的另一种方法，可以组合分选出RO相。本发明专利技术通过分选RO相来提高钢渣的水化活性，过程中不会改变钢渣活性矿物特性。原钢渣粉、分选RO相后钢渣粉，粉磨到相同粒度水平，以钢渣粉∶矿渣粉∶石膏粉=35∶60∶5的比例配制成水泥，分选RO相钢渣粉配制水泥的终凝时间缩短5.5小时，28天抗压强度提高8.5MPa。采用组合分选方式，可以使活性钢渣粉产品中RO相含量降低到5%以下，而RO相产品的纯度提高到90%以上。因此本发明专利技术可提高钢渣的水化活性，分选后得到的钢渣为作为胶凝性矿物含量较高的建材原料。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】，利用粉磨设备将钢渣加工成钢渣粉，然后利用重力、磁力或者静电场分选出其中的RO相；本专利技术的另一种方法，可以组合分选出RO相。本专利技术通过分选RO相来提高钢渣的水化活性，过程中不会改变钢渣活性矿物特性。原钢渣粉、分选RO相后钢渣粉，粉磨到相同粒度水平，以钢渣粉∶矿渣粉∶石膏粉=35∶60∶5的比例配制成水泥，分选RO相钢渣粉配制水泥的终凝时间缩短5.5小时，28天抗压强度提高8.5MPa。采用组合分选方式，可以使活性钢渣粉产品中RO相含量降低到5%以下，而RO相产品的纯度提高到90%以上。因此本专利技术可提高钢渣的水化活性，分选后得到的钢渣为作为胶凝性矿物含量较高的建材原料。【专利说明】
本专利技术属于钢渣处理
，特别涉及。
技术介绍
钢渣是炼钢过程产生的废渣，中国2011年粗钢产量达到68 388.3万t，钢渣产生量约10 942.1万t，2010年钢渣综合利用率仅为21%。钢渣含有硅酸盐水泥熟料的胶凝性矿物:阿利特(A矿)、贝利特(B矿)、铁铝酸盐，能用作水泥混合材或水泥生料原料。钢渣还含有约30%R0相(二价金属氧化物固溶体)惰性矿物，过多掺入钢渣影响水泥的早期性能。现有的钢渣改性方法:1)强化粉磨的机械力活化、蒸气养护、加激发剂的化学活化。这需要额外的能耗或激发剂，仅仅是强化或加速钢渣中胶凝性矿物的水化，而对占钢渣中约30%的RO相几乎没有作用，因此该方法只能有限地改善钢渣或钢渣水泥的性能，不能从根本上克服钢渣活性低的缺陷。2)钢渣高温重构技术。排渣时向熔融态钢渣中加入组分调节料，使两者发生化学反应以生成活性矿物。实施该技术不仅影响炼钢生产，而且固、液组分混合不均匀，盛渣容器边角残留未反应的粉料。钢渣中RO相在高温重构过程中或保留原来的结构，或转变为新的惰性矿物-镁铁尖晶石(MgFe2O4),甚至分解出危害水泥安定性的方镁石，而不能转变为活性矿物来改善钢渣的活性，钢渣28d活性指数仅提高4%-8%。总之，现有提高钢渣水化活性技术，没有涉及到处理钢渣中30%的RO相惰性矿物，不能从根本上解决钢渣水化活性低的问题，要使钢渣作为性能稳定和具有良好胶凝性的混合材而大规模应用，必须开发一种新的钢渣处理技术。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供，将RO相从钢渣中分选出来，从而提高钢渣的水化活性，分选后得到的钢渣作为胶凝性矿物含量较高的建材原料。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是:，利用粉磨设备将钢渣加工成钢渣粉，然后利用重力、磁力或者静电场分选出其中的RO相。所述钢渣粉的颗粒粒度小于65 μ m。所述利用重力分选是在分散介质中将钢渣粉按粒度分级，切割粒径为r，30 μ m< r < 45 μ m,大于r的为粗粒级，即RO相产品；小于r的为细粒级，即活性钢洛粉产品。所述利用重力分选是在分散介质中将钢渣粉按照密度分级，RO相密度4.0-4.5g/cm3，伴生矿物密度< 3.28g/cm3，重组分即为RO相产品，轻组分即为活性钢渣粉产品。所述利用重力·分选是将钢渣粉在重力场和离心场中按沉降速率大小不同分级，钢渣粉颗粒在重力场中的沉降末速率U1 = d2(ps-p)g/(18y)，钢渣粉颗粒在离心场中的沉降末速率U2 = d2 (Ps-P) ω2/(18μ)。式中:d为颗粒粒径；PS、P分别为颗粒、空气密度；μ为空气黏度；ω为颗粒在离心场运动角速率；r为旋转运动半径；g为重力加速度。RO相组分密度和粒度大，而伴生矿物密度和粒度小，则沉降速率大的物料为RO相产品，沉降速率小的物料为活性钢渣粉产品。所述利用磁力分选是在背景磁感应强度约为0.774T的中磁场中进行分选，磁性精矿为RO相产品，非磁性的尾矿为活性钢渣粉产品。所述利用静电场分选是在电势为一15?一18kV的高压静电选矿机中进行分离，导体矿物即为RO相产品，非导体矿物即为活性钢渣粉产品。更佳地，，利用粉磨设备将钢渣加工成钢渣粉，将钢渣粉进行重力分选，所得的活性钢渣粉经过磁力分选得到终活性钢渣粉产品；磁力分选获得的RO相与重力分选获得的RO相，选择如下两种分选方法之一进行提纯:方法1，将混合的RO相物料利用静电场分选得到终RO相产品，并将所得的活性钢渣粉返回到钢渣粉原料，再次进行分选；方法2，将混合的RO相物料进行二段粉磨，然后再经过磁力分选得到终RO相产品，并将所得的活性钢渣粉返回到钢渣粉原料，再次进行分选。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是:(I)本专利技术首次提出通过分选RO相来提高钢渣的水化活性，通过实验证明，原钢渣粉、分选RO相后钢渣粉，粉磨到相同粒度水平，以钢渣粉:矿渣粉:石膏粉=35:60:5的比例配制成水泥，分选RO相钢渣粉配制水泥的终凝时间缩短5.5小时，28天抗压强度提高8.5MPa0(2)本专利技术利用钢渣中RO相与伴生矿物物理性质或物理化学性质的差异将其分选出来，过程中不会改变钢 渣活性矿物特性，能够保证分选效果。(3)经过粉磨制得的钢渣粉，用机械筛分分级，细组分中RO相含量由原钢渣中的28.85%，降到20%以下；在重介质溶液中分离，轻组分中RO相含量降低到24%以下；用涡流选粉机和袋式分离器组合，最细组分中RO相的含量可降低到9%以下。(4) RO相含量为28.85%的钢渣粉，用中等磁场强度磁选机分选,非磁性产品中RO相降低到15%以下；若将钢渣粉经过900°C氧化焙烧，非磁性产品中RO相含量降低到8%以下。RO相含量为28.85%的钢渣粉，用高压静电选矿机分选，非导体矿物中RO相含量降低到20%以下。(5)将上述3种分选方式有效组合，可以使活性钢渣粉产品中RO相含量降低到5%以下，而RO相产品的纯度提高到90%以上。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术方法示意图。【具体实施方式】下面结合附图和实施例详细说明本专利技术的实施方式。实施例一，利用粉磨设备将钢渣加工成钢渣粉，然后利用重力分选出其中的RO相，具体过程如下:将原钢渣经过棒磨机破碎到5mm以下，选除物料中剥离的金属铁后，在盘式磨或立式辊磨中粉磨，钢渣粉粒度小于65 μ m,使RO相单体矿物解离度达到80%以上。钢渣粉经过磁力除铁器剔除粉磨解离的金属铁颗粒，将钢渣粉分散在惰性液体介质中或空气介质中，用筛孔尺寸约为30 μ m?45 μ m的筛子筛分。筛上的粗粒级产品为RO相产品；筛下的细粒级产品为活性钢渣粉产品。实施例二—种提高钢渣水化活性的方法，利用粉磨设备将钢渣加工成钢渣粉，然后利用重力分选出其中的RO相，具体过程如下:将原钢渣经过棒磨机破碎到5mm以下，选除物料中剥离的金属铁后，在盘式磨或立式辊磨中粉磨，钢渣粉粒度小于65 μ m,使RO相单体矿物解离度达到80%以上。钢渣粉经过磁力除铁器剔除粉磨解离的金属铁颗粒，将钢渣粉分散在重液(如二碘甲烷，密度3.32g/cm3等)或重悬浮液(高密度的固体颗粒和水构成的固液两相分散体系，如硅铁或磁铁矿与水构成的两相分散体系，混合密度约为3.32g/cm3)。钢渣粉在重液或重悬浮液中上浮的组分为轻组分(密度< 3.32g/cm3),即活性钢渣粉产品；在重液或重悬浮液中沉降的组分为重组分(密度≥3.32g/cm3),即RO相产品。或者，可以在空气介质中分散并一定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高钢渣水化活性的方法，其特征在于，利用粉磨设备将钢渣加工成钢渣粉，然后利用重力、磁力或者静电场分选出其中的RO相。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：侯新凯，袁静舒，李虎森，贺宁，董跃斌，杨洪艺，方红，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，山西双良水泥有限公司，
类型：发明
国别省市：