冶炼渣建材化应用

时间：2022-11-03

高炉矿渣在建材领域广泛应用使得高活性高炉矿渣供应不足，基于多固废协同作用，将矿渣与其他冶炼渣固废混合制备复合掺合料，开发新型矿渣基复合掺合料，实现低活性掺合料替代矿渣的目的，有利于冶炼渣的高值化利用。冶炼渣难以规模利用在于其活性低及体积稳定性问题，冶炼渣建材化应用在生产水泥和混凝土中的应用是其主要的利用途径，其活性激发及长期安全性问题是未来的研究重点。冶炼渣立磨是冶炼渣建材化应用中用于激发冶炼渣活性的粉磨设备，桂林鸿程作为冶炼渣立磨生产厂家，今天为您介绍一下冶炼渣建材化应用：

1、高炉渣制备建材

高炉渣为高炉炼铁副产品，主要化学组成与**矿石相似。通过水淬急速冷却处理得到多孔无定形的亚稳态化合物，再经粉磨得到高炉渣。高炉渣在水淬过程中，没有释放的热能以化学能储存在物质中，使其具有潜在活性，在水泥水化或活化剂作用下表现出较高活性。

高炉渣在建筑材料领域主要用于水泥混合材、混凝土掺合料以及道路修筑等方面。高炉渣不仅活性高，而且对混凝土工作性能及耐久性能具有改善作用。将高炉渣与钢渣按一定比例复掺可以促进水泥的早期水化，并且高炉渣中的活性物质又可减弱钢渣中f-CaO、f-MgO的不利影响。学者们利用高炉渣、石灰石粉和黏土制备出二元、三元和四元复合胶凝材料，结果表明，掺入高炉渣的四元复合胶凝材料不仅可以有效降低碳排放，而且其耐久性更好，应用前景更广阔。

2、钢渣制备绿色建材

钢渣中含有C3S、C2S等矿物成分，与硅酸盐水泥成分相似，具有潜在胶凝活性。钢渣具有密度大、强度高、耐磨性强等特点，经过一定处理后可以用于道路铺设垫层和基层。钢渣成分中含有植物生长所需的化学元素，可以用于农业肥料。此外，钢渣还可应用于沥青混凝土、污水处理、土壤改良等领域。但是，钢渣用于制备绿色建材可以更好地实现高值化利用。

钢渣内部晶体发育完整，缺陷少，导致其胶凝活性较低。但是钢渣具有与水泥熟料相似的化学成分并具有潜在胶凝活性，采取适当的改性方法，能够有效提高钢渣胶凝活性。机械活化可以引起钢渣晶格错位、增加晶体缺陷，从而使其活性显著提高。通过湿磨技术对钢渣进行处理，增加湿磨钢渣掺量可以延长钢渣-水泥的初凝和终凝时间，湿磨钢渣在CO2排放和成本方面均低于水泥。钢渣化学活化主要利用化学试剂提供适当的碱性环境促使钢渣中Si—O键和AI—O键发生断裂，并与溶液中的Ca2+、Na+等金属阳离子发应生成类沸石水化产物。不同的化学活化剂对钢渣具有不同活化作用，采用柠檬酸钾化学活化转炉钢渣，可以显著降低浆体的需水量，能够生产出低孔隙率、高强度的胶凝材料。然而，单一化学活化剂激发效果有限，开发钢渣基复合化学活化剂是未来研究的重要方向。

钢渣内部含有的较多小孔隙使其具有较好的吸水性，钢渣中的f-CaO、f-MgO容易与水发生水解反应，导致其体积膨胀明显。针对钢渣体积稳定性差的问题，适当陈化处理可以提高体积稳定性。此外，钢渣具有较强的CO2封存能力，在富CO2环境中可以消耗膨胀组分并形成碳化产物。钢渣碳酸化处理制备建筑材料是钢渣资源化利用的一种新途径，也是促进钢铁行业实现碳中和探索的新趋势。

3、铁合金渣制备建材

不同铁合金在冶炼过程中原料及冶炼工艺均存在显著差别，导致其物理化学性质差异明显。水淬的硅锰渣，玻璃相含量较高，具有较高的胶凝活性，可用于渗水砖、微晶玻璃、混凝土掺合料等。然而氧化锰含量过高限制了其广泛应用，综合利用率远低于高炉矿渣。相比电炉镍铁渣，高炉镍铁渣CaO和Al2O3含量较高，具有一定的胶凝活性。高炉镍铁渣含氧化铁较高，可用作水泥制备原材中铁质校正原料。铬铁渣中的中低碳铬铁渣的活性相对较高，高碳铬铁渣经过处理后可用作混凝土细骨料。

目前，我国对铁合金渣的利用主要集中于水泥和混凝土制品。用粒状硅锰渣部分替代高炉矿渣制备硅酸盐水泥，与纯矿渣水泥相比，硅锰渣矿渣水泥早期水化反应较慢，后期水化速度加快，28d抗压强度几乎持平。硅锰渣掺量可以达到40%，是一种潜在的可替代高炉矿渣的原料。镍铁渣含有较多的活性物质，可应用于水泥混合材和混凝土掺合料。根据现有研究，控制比表面积在350~550m²/kg时，镍铁渣掺量应控制在30%以内。铬铁渣可以用作混凝土粗细骨料并且作为骨料其物理力学性能优于普通**骨料。然而，铬铁渣中含有大量有害元素，还需进一步探究铬铁渣混凝土力学性能、耐久性及长期安全性等问题。

冶炼渣建材化应用的关键在于渣的活性激发，其中经济又有效且适合规模化生产的方法是机械粉磨法。HLM立磨是桂林鸿程研发生产的冶金渣的粉磨机械，对于钢渣、锂渣、硅锰渣等难磨物料也有良好的适应性，可将冶金渣粉磨至420-700比表，满足冶金渣建材化应用需求，省却球磨终粉磨步骤，节约设备投资和占地面积，如果您有相关需求，欢迎给我们来电了解设备详情

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