[发明专利]改性超细粒化高炉矿渣微粉的制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种改性超细粒化高炉矿渣微粉的制备工艺和技术， 以及这种改性超细粒化高炉矿渣微粉作为胶凝材料在建筑技术领域 中的应用方法。

背景技术

建材工业是国民经济的基础产业，亦是天然资源和能源消耗、破 坏生态环境大、对大气污染严重的行业。每生产1吨水泥要消耗天然 矿物石灰石2吨，排放“温室气体”二氧化碳1吨，还排放大量的 NO₂、SO₂和粉尘，消耗大量的煤、电。世界各国纷纷提出绿色建材概 念，“绿色”是建筑材料尽量多地利用各种可循环固体废弃物来替代。 生产出能耗低、环境污染小，性能优异的生态水泥。

粒化高炉矿渣是炼铁过程中排出的固体废渣，经水淬急冷后的产 物，其玻璃体结构内含有较高的能量，潜在活性大。然而，粒化高炉 矿渣由于硬度大，较难磨细。其粉磨生产工艺按磨机类型可分为：立 式磨机、卧式球磨机和振动研磨机。国外一般采用立式磨机、国内大 企业亦已采用，而中小企业一般采用卧式球磨机。采用立式磨机，按 照国家标准一般S95级矿渣微粉的比表面积控制在400～440m²/kg范 围。卧式球磨机矿渣微粉比表面积一般只能控制在350～370m²/kg。 这些矿渣微粉，由于三天活性指数一般低于65％，早期强度明显偏低 的弱点，使它的潜在活性得不到充分发挥，使用性能也受到很大的局 限性。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种制备改性超细粒 化高炉矿渣微粉的方法，其3天活性指数≥90％，几乎接近基准水泥 强度，7天活性指数≥100％，28天活性指数≥110％。本发明所要解决 的另一个技术问题是提供两种所述改性超细粒化高炉矿渣微粉作为 凝胶材料在建筑领域中的具体应用方法。

本发明技术方案：一种改性超细粒化高炉矿渣微粉的制备方法， 包括下列步骤：将粒化高炉矿渣经立磨研磨至比表面积400～440m²/ kg，符合S95级的矿渣微粉引入到卧式球磨机中，在研磨时往磨内喷 入已复配好的液体助磨剂和固体激发剂，研磨10～20分钟，使矿渣微 粉的棱片状物理外观变为球状型，比表面积提高到480～580m²/kg， 即得到所述改性超细粒化高炉矿渣微粉；其中，所述液体助磨剂加入 量是矿渣微粉重量的1～3‰，液体助磨剂选自组合物甲或组合物乙， 组合物甲的组成为：三乙醇胺0.1～0.5‰、异丙醇0.1～0.3‰、氯 化钠0.2～0.4‰、木钙0.6～3‰，组合物乙的组成为：三乙醇胺0.1～ 0.5‰、异丙醇0.1～0.3‰、氯化钙0.1～0.3‰、糖钙0.6～2‰， 所述固体激发剂加入量是矿渣微粉重量的5.02～15.8％，所述固体激 发剂选自组合物丙或组合物丁，组合物丙的组成为：脱硫石膏(硫酸 钙)5～15％、纳米二氧化硅0.1～0.3‰，组合物丁的组成为：脱硫 石膏(硫酸钙)5～15％、纳米二氧化硅0.1～0.3‰、硫酸钠0.1～ 0.5‰。

上述改性超细粒化高炉矿渣微粉作为矿物掺合料可用于混凝土 中，其在混凝土中替代水泥的量占胶凝材料总量的40％～70％。

上述改性超细粒化高炉矿渣微粉可作为水泥生产的中间体按 50％～70％的比例与42.5、52.5或62.5级普通硅酸盐水泥之一复合得 到相同等级矿渣硅酸盐水泥。

本发明的有益效果：本发明制备的改性超细粒化高炉矿渣微粉， 活性指数检测方法执行GB/T18046-2008国家标准，产品特性为：

比表面积  480～580m²/kg，物理外观形状为球型。

活性指数  3d≥90％

          7d≥100％

          28≥110％

流动度比  ≥100％

含水量(质量分数)  ≤1.0％

三氧化硫(质量分数)  ≤4.0％

氯离子(质量分数)  ≤0.06％

烧失量(质量分数)  ≤3.0％