年产15万吨矿渣微粉可行性研究报告

矿渣微粉可行性研究报告

1、总论

1.1 前言

高炉矿渣是高炉炼铁生产过程中排放的工业废渣，是以硅酸钙为主的熔融物，经水淬冷凝为粒状物。其化学成份主要是SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3等，与水泥熟料一样，具有潜在的水化活性，而活性的大小与化学成份及水淬产生的玻璃体含量有关。但其必须在碱性激发下才呈现活性。长期以来，矿渣主要被水泥生产企业，尤其是立窑水泥生产企业作为加速水泥熟料中的游离钙消解，降低水泥成本、增加水泥产量等目的混合材来使用。

目前，我国虽然在水泥生产总量上已跃属世界第一位，但是大小水泥、立窑、回转窑水泥比例严重失调，水泥结构极不合理，水泥质量的总体水平大大低于世界平均水平。因此，为了迅速改变这种状况，国家有关部门决定对水泥工业结构进行大幅度的调整，大力实施“上大压小”的政策，自2000年始，立窑水泥产量已减少了1亿多吨，也就意味着混合材掺量减少3000多万吨，而其中大部分为矿渣则是不争的事实。随着高炉矿渣需求量的下降，使高炉矿渣的来源变得丰富。加之近年来钢铁行业发展迅速，也要为矿渣处理寻找新的出路，矿渣的价格也将走低。

另一方面，由于矿渣与水泥熟料相比具有玻璃体含量高，易碎难磨的物理特性，和水泥熟料一起粉磨时，难以磨细，影响了其潜在活性的发挥。因此，目前世界上许多发达国家，兴起了矿渣单独粉磨的生产工艺，并取得了良好的使用效果。实验表明：只有将矿渣磨至比表面积350m2/kg以上时，活性才能得到激发，且比表面积越高，活性越好，甚至可以超过水泥的活性。另外，矿渣微粉掺入混凝土后，可以降低混凝土集料（沙、石等）热化反应引起的混凝土体积膨胀开裂；矿渣微粉内较多的钙钒石结晶，能降低混凝土的孔隙率，从而降低氯离子的渗透，形成对钢筋的防腐保护层；降低水泥中的铝酸三钙及可溶性氢氧化钙的含量，因而降低由于硫酸盐等侵蚀引起的混凝土膨胀，改善混凝土的泵送、坍落度损失等工作性，提高混凝土的后期强度，具有良好的耐久性、耐蚀性和耐磨性。尤其适合配置高标号、高性能的混凝土。

矿渣微粉是高炉矿渣经烘干、粉磨至适当细度的粉体，由于上述的优良性能，使其成为优质的混凝土掺合料和水泥混合材，近年来世界上的美、英、日、加等国已得到广泛的应用，并都有各自的产品标准。我国的北京、上海等地也相继在一些重大工程中采用了矿渣微粉，均取得了良好的效果。我国也于2000年12月颁布实施了《用于水泥和混凝土中的粒化高炉渣微粉》国家标准。并在2008年进行了修订，更适应市场的要求。矿渣微粉的著多优良性能也为越来越多的混凝土制造商和建筑商所赏识。

我国建材工业“十二五”规划明确指出：大力发展混凝土搅拌站，推广矿渣和粉煤灰的超细粉磨，根据市场需求配制水泥和高性能的混凝土。

而高性能的混凝土中除了有水泥、集料、高效减水剂外，必须掺加足够数量的矿物细掺料。至今，国际上通行的矿物细掺料就是矿渣微粉。

矿渣微粉的使用不仅改善、提高了混凝土的性能，同时由于其大大低于优质水泥的价格也降低了混凝土的生产成本，并降低建筑物的造价，会产生良好的社会经济效益。

1.2 项目提出的必要性。

项目建设的必要性：

① 废为宝保护环境

本项目是利用钢厂及附近电厂生产中排放的工业废渣——矿渣、粉煤灰进行深加工，实现资源的综合利用，改善生产环境，减少废渣场地占用和环境污染，变废为宝，利国利民。

②提高产品质量、改善产品结构

矿渣微粉的著多优良性可以提高混凝土和水泥的产品质量，增加产品品种，扩大应用领域，改善产品结构，促进产品销售。

③降低生产成本，提高经济效益

本项目是直接利用钢厂废弃的资源，运输费用低廉，产品成本大大低于优质水泥成本，在混凝土中替代优质水泥掺量达30~50%，在普硅水泥中的掺量

也高达30%，经济效益十分可观。

④是实现可持续发展的又一举措。

本项目经济效益和社会效益并重，利用自身资源优势，实现工业生产的良性循环，既成为新的经济增长点。

1.3 项目基本概况

（1）企业名称：***矿渣粉有限公司

（2）项目名称：年产15万吨超细粉工程

（3）企业地址：XX

1.4 生产规模及产品品种

（1）生产规模

粉磨能力：15万吨/年

粉磨物料：矿渣、粉煤灰

（2）产品品种

超细矿粉，比表面积≥420m2/kg

1.5可行性研究设计原则

（1）贯彻执行国家和省市关于基本建设项目的有关规定、方针和政策。

（2）坚持生产可靠、技术先进、节约投资、提高经济效益的原则。

（3）工艺方案优化、工艺流程简化、布置紧凑，选用节能的机电设备，降低能耗和生产经营费用。

（4）采用先进的高细粉磨技术，降低粉磨能耗。

（5）严格执行国家的环保政策，以防为主，防治结合，搞好环境粉尘、噪音、污水的治理，使之符合国家环保要求。

1.6 技术装备

从项目规模和性质出发，本项目将完全采用国产设备。主要生产设备采用了矿渣微粉立式磨机。本报告选用的主机设备如下：

1.7 主要技术经济指标

1.8 结论和建议

（1）将高炉矿渣粉磨成矿渣微粉，用其代替部分水泥来搅拌制备的混凝土，或掺入水泥中配制出具有低热、耐磨和耐久性好的新型矿渣硅酸盐水泥，再用来制备的混凝土可用于各种大型基础工程建设，在世界许多国家及地区得到了广泛应用，产生了良好的经济效益和社会效益，并呈现出较强的发展潜力。我国钢铁工业和水泥工业界对这一发展趋势也都十分重视，近年来加强了这方面的研究开发工作，取得了一些实质性的进展。高炉矿渣微粉在美国、英国、日本等国家已有各自的产品标准，都得到了广泛的应用。高炉矿渣微粉作为一种产品在上海等地已有了地方性的产品标准，并相继在一些重

大的工程中采用了矿渣微粉，取得了很好的效果。《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣微粉》的国家标准已正式实施多年。当前在水泥工业“上大改小”和对小水泥采用“淘汰、限制、改造、提高”的产业政策的指导下，随着许多小水泥厂家停产，在高炉矿渣资源丰富的我国其富裕量将更大，因此，对高炉矿渣高细粉磨后进行高级利用既是一件利国、利民的好事，也是一个前景广阔、意义重大的课题。随着商品混凝土的不断发展，预计高炉矿渣微粉的市场将是良好的。

（2）高炉矿渣微粉用来作为混凝土的掺合料，不但可以等量代替部分水泥，还可获得水化热低、耐久性好、后期强度高的性能，十分适用于作为修建江、河、湖、海的堤坝材料。利用矿渣微粉和高细粉煤灰来代替部分水泥修筑堤坝，不但可节省资金，更重要的是使堤坝混凝土具有耐久性好和后期强度能在潮湿环境下持续发展的特点。

（3）本项目采用的成熟、可靠的粉磨技术将高炉矿渣磨成微粉，生产工艺简单、经济节能。

（4）本项目的实施符合我国水泥工业的产业政策，项目具备节能、环保和利废的特点。

（5）综上所述，本项目的建设不但本身具有较好的经济效益，而且实现了工业废渣的高级利用，对企业的发展也都起着很大的作用，因此，项目的建设也有着良好的社会效益。

2、市场预测

拟建设15万吨/年的生产线，每年生产15万吨的渣微粉。矿渣微粉的价格较低，掺矿渣微粉搅拌的混凝土，具有经济性，并适合在集中搅拌的商品混凝土使用，而且还可以提高和增加混凝土的许多性能。如矿渣微粉与水泥、石子、黄沙搅拌成的混凝土，具有后期强度高、水泥化热低、耐磨性好，与钢筋粘结力好等优点，特别适用于高层建筑、大坝、机场、大型深基础及水下工程。本项目的产品主要供给诸多混凝土搅拌站和各家水泥生产企业，产