发挥矿渣微粉最大活性性能

发挥矿渣微粉最大活性性能

1 前言

随着人们对矿渣微粉的性能和经济价值的逐渐认识，最近几年，很多水泥企业、水泥制品、混凝土企业都在生产、应用矿渣微粉。

由于矿渣、水泥物料的粒度、易磨性等条件不同，生产矿渣微粉历史短，经验不足等原因，有些企业生产矿渣微粉的设备产量低、电耗高，矿渣微粉的活性指数低，没有完全发挥矿渣微粉最大活性性能。

针对这些问题，探讨如何在粉磨矿渣电耗比较低的情况下，提高矿渣微粉的比表面积，提高矿渣微粉活性指数，发挥其最大的活性性能。

高活性指数矿渣微粉应用到水泥可等量替代大量熟料、应用到混凝土可等量替代大量水泥，并且能够提高混凝土的综合性能，达到降低生产成本、节能减排目的。

2 目前矿渣的粉磨状况

矿渣在粉磨过程中，比表面积增长十分缓慢，当矿渣微粉比表面积大于450㎡/kg时，由于研磨介质产生静电吸附现象，造成颗粒聚集、糊球，致使磨机产量降低，电耗增加，产品比表面积降低。

有的企业为了提高产量降低电耗，在矿渣粉磨的同时加入10%左右的粉煤灰，起到助磨作用，其结果是磨机产量有所提高，矿渣微粉活性却下降，其潜在的活性性能却没有完全发挥，这种矿渣微粉只能掺入水泥15%以下，才能保证原水泥的强度指标不降低。

目前国内大多数企业生产矿渣微粉比表面积在380㎡/kg～420㎡/kg之间，矿渣微粉活性并没有完全发挥，掺入水泥后虽然后期强度有所增长，但是，3d强度却降低3～5Mpa，活性指数≤S75级矿渣微粉国家标准。

这种粉磨方式存在：

一、磨机产量低，电耗高。

在普通的球磨机生产中，单独粉磨矿渣的平均电耗是粉磨水泥的2～3倍。按邦德方法计算，粉磨功指数为23kwh/t的矿渣，产品比表面积达到450㎡/㎏时，常规配球的

φ1.83m×7.0m开流磨产量仅为1.5t/h，而φ2.4m×13m开流磨产量尚不足7t/h（参考文献：罗凡等，矿渣粉磨特性及其相关参数的探讨《水泥》2002.01）

提高矿渣微粉的活性主要通过物理作用和化学作用二种方法。宏桥水泥技术研究所研究利用球磨机生产矿渣微粉，通过一系列技术途径、掺入矿渣助磨活化剂，达到矿渣微粉比表面积高（不掺粉煤灰），矿渣微粉活性指数高，粉磨电耗低、磨机产量高的效果。

3.1 物理作用

利用开路球磨机设备研磨方法生产矿渣活化微粉，是在充分利用原有设备条件的情况下，对磨内部件技术改造，应用高效、特殊的内筛分双层隔仓板装置、出磨篦板，选择合适的衬板及钢球钢段，是保证低电耗生产比表面积550㎡/㎏左右矿渣微粉的硬件措施条件。甘肃某厂一个2.2m立式磨机生产矿渣微粉，比表面积500㎡/㎏以上，活性指数低，达不到S95级矿渣微粉标准。所以说矿渣微粉比表面积高并不等于活性指数一定高，还要通过化学激发办法提高矿渣活性指数。

3.2 化学作用

矿渣在粉磨的过程中通过加入矿渣助磨活化剂，矿渣微粉比表面积可以达到500㎡/㎏～700㎡/㎏，同时在化学激发的作用下提高矿渣微粉活性。质量系数比较高的中性或碱性矿渣，7d矿渣活性指数可以达到100%左右，同比提高矿粉标准1个等级。

二、矿渣微粉活性指数高

加入矿渣助磨活化剂，超细活化矿渣微粉7d活性指数完全可以达到或超过75%、95%，质量才能达到S95级、S105级矿渣微粉国家标准。可以解决大掺量矿渣微粉造成水泥、混凝土早期强度偏低的技术问题，具有较高的经济效益。超细活化矿渣微粉不含粉煤灰，只掺入石膏、活化剂，矿渣在粉磨过程中通过机械和化学作用得到激发和活化，超细活化矿渣微

3.4.2 新疆某钢铁公司水泥厂利用HQ131、HQ132、HQ152矿渣助磨活化剂生产507㎡/㎏超细活化矿渣微粉，达到S95级、S105级标准，见表6。

表6 新疆某钢铁公司水泥厂生产的矿渣微粉达到S95级、S105级标准

各地矿渣质量不同。利用矿渣质量系数比较高的碱性矿渣，纯超细活化矿渣微粉3d抗压强度可达到9～17Mpa之间。如河北邯钢、贵州水钢矿渣质量较好，利用70%的超细矿渣活化微粉与30%左右熟料粉生产矿渣水泥，3d抗压强度达到20Mpa左右；如果矿渣质量系数（＜1.4）比较低的酸性（＜0.85）矿渣，尽管采取很多技术措施也很难生产S105级矿渣微粉。

5 结论

从生产、实验的各种数据表明，开路球磨机生产超细活化矿渣微粉，通过一系列技术措施和化学作用激发矿渣活性和消除研磨介质的静电现象，矿渣微粉比表面积达到450～550㎡/kg，矿渣微粉7d活性指数可达到100%左右，其活性指数达到矿渣微粉国家标准S105级以上；粉磨电耗控制在50kwh/t～60kwh/t范围，达到低电耗生产高等级矿渣微粉的目的。

据某市场调查，当地32.5级水泥280元/吨、42.5级水泥340元/吨；矿渣微粉S75级、S95级、S105级价格分别是170元/吨、220元/吨、380元/吨。高等级矿渣微粉价格超过42.5级水泥价格，S105级价格比S75级矿渣微粉价格高出200元/吨，可见生产高等级矿渣微粉比生产低等级矿渣微粉利润空间之大。

因此，有矿渣资源的钢铁、水泥、矿粉、混凝土企业（不外购活性指数比较低的矿渣微粉）生产超细活化矿渣微粉，比表面积要达到450㎡/㎏～550㎡/㎏，7d活性指数达到100%左右，就可以实现利用少量熟料（30%左右熟料）生产矿渣水泥，可降低水泥生产成本20～40元/吨。应用在混凝土可替代部分水泥，不但降低了生产水泥的成本，还节省了大量的能源，减少了环境的污染，具有显著的经济效益和较好的社会效益。