[发明专利]一种超细矿渣粉的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种超细矿渣粉的制备方法，属于建筑材料领域。 

背景技术

矿渣是黑色冶金工业的主要固体废弃物，具有较高的潜在活性。目前，矿渣除用以生产矿渣水泥外，还可将其磨细制备成矿渣粉作为混凝土掺合料使用。矿渣粉作为混凝土掺合料使用时，不但可以节约水泥用量，降低混凝土的成本，同时可改善混凝土中的亚微观结构、降低混凝土的水化热并提高混凝土施工的流动性、和易性和可泵性等性能。矿渣粉作为混凝土掺合料使用时的基本要求之一是必须有足够大的比表面积，因为比表面积越高，其活性指数越高，而活性指数高能够加速水泥的反应速度，从而可以大大提高水泥和混凝土的早期强度。 

在我国的建筑工程应用中对矿渣粉的研磨一般是采用传统球磨机进行的，因为球磨机具有一次投料量大，设备成本低的优点，适合工程应用。但是，球磨机在矿渣粉研磨过程中，由于投料量大，存在物料停留时间长的问题，尤其是制备超细矿粉时，所要制备的超细矿渣粉所要求的比表面积越大，需要研磨的时间越长，而物料停留时间长会导致研磨过程中出现“粉磨-团聚”的动态平衡。这主要是因为物料在球磨机内研磨时，其比表面积增大后，比表面能也增大，因而，微细颗粒会相互聚集，在这种状态下，即使再延长研磨时间，物料也难研磨得更细，有时甚至会使颗粒变粗。由于上述问题的存在，经球磨机研磨的物料的比表面积多集中在360~430m²/kg。而为了避免“粉磨-团聚”的动态平衡，现有技术中，在球磨机内对矿渣粉进行一步研磨后，通常都将符合要求的比表面积为360~430m²/kg的矿渣粉经选粉后分离除去，剩余的比表面积较小即粒径较大的矿渣粉再继续在球磨机内进行研磨，制备符合要求的比表面积的矿渣粉。 

为了解决上述技术问题，中国专利文献CN101613190A公开了一种利用立磨和辊压磨联合制备比表面积为800~2000m²/kg的超活性矿渣粉，该超活性矿渣粉的比表面积和活性指数远高于国家标准规定，具有细度大、活性高的优点。其制备方法包括（1）将高炉炉渣在105℃条件下烘干到水分≤0.6wt%；（2）将烘干后的高炉炉渣用立磨进行研磨；（3）选出比表面积大于430m²/kg的细粉，比表面小于430m²/kg的粗粉返回立磨继续研磨；（4）选出比表面积大于430m²/kg的细粉用三环式辊压磨进行细磨，得到比表面积为800~2000m²/kg，平均粒径≤4微米的超活性矿渣粉；（5）由收集器进行收集，所得产品即为超活性矿渣粉。 

上述技术主要通过立磨对矿渣进行初磨，得到比表面积大于430m²/kg的细粉后，再用三环式辊压磨对该细粉进行细磨即可制备得到超活性矿渣粉。在上述研磨过程中，由于立磨和辊压磨具有流程简单且一次投料量少的优点，从而使得物料在磨内停留时间短，而研磨后的颗粒在短时间内不会发生团聚，从而可以制备得到比表面积为800~2000m²/kg的超活性矿渣粉。但是上述技术中，由于选用立磨和三环式辊压磨两种研磨设备对矿渣进行研磨，存在矿渣粉的一次处理量少且设备价格昂贵的问题，从而导致超活性矿渣粉的制备成本高，进而使得超细矿渣粉在实际的工程应用中受限。而如何使用球磨机对矿渣进行研磨得到制备成本低、适于工业应用的超活性矿渣微粉，是本领域技术人员一直想解决但未能解决的技术问题。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中尚不能利用球磨机进行超细矿渣粉的制备，进而提供一种利用球磨机制备超细矿渣粉的方法。 

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种超细矿渣粉的制备方法，包括如下步骤： 

（1）将矿渣粉与第一研磨介质混合，在球磨机内研磨45~90min；

（2）向经所述步骤（1）研磨后的物料中加入第二研磨介质，继续研磨180~480min，即制备得到本发明所述超细矿渣粉；

其中，所述第一研磨介质为直径为、、的钢球，以及直径为、的钢柱的混合物； 

所述第二研磨介质为直径为的钢球。

以质量计，所述第一研磨介质与所述第二研磨介质添加量比为（7~9）：（1~3）。 

以第一研磨介质的质量计，所述的钢球与所述的钢球、所述的钢球、所述的钢柱、所述的钢柱的添加量比为（20~35）：（5~15）：（10~25）：（2~15）：（3~20）。 

以所述第一研磨介质和所述第二研磨介质总质量计，所述矿渣粉的添加量为5~25wt%。