[发明专利]一种炉渣贫化生产矿渣微粉掺合料的工艺及应用

说明书

本发明公开了一种炉渣贫化生产矿渣微粉掺合料的工艺，包括S1.锰硅渣处理；S2.低碳铬铁炉渣灰处理；S3.矿渣微粉掺合料的制备。本发明还公开了矿渣微粉掺和料的应用，其用于水泥的掺和，作为建材材料使用。本发明首次将锰硅炉渣、低碳铬铁炉渣灰用于水泥行业的矿渣微粉生产及微粉制作，经过贫化处理，与碱激发剂和酸激发剂配比，可作为水泥的掺和料，在掺入该微粉后，水泥抗压、抗折强度均达到了S95级水泥微粉的要求。

技术领域：

本发明涉及一种生产建筑材料的工艺及应用，尤其涉及一种炉渣贫化生产矿渣微粉掺合料的工艺及应用。

背景技术：

铁合金锰硅炉渣是由锰硅矿、石灰和焦炭等原料高温熔炼生产锰硅铁合金时产生的废渣，其中含有CaO约20～21％、SiO₂约39～42％、Al₂O₃约14～16％，MnO约7～8％。该矿渣为酸性渣，化学成分主要铁缺失、CaO低、SiO₂高、MnO高，矿渣质量系数低，活性低(质量系数是用化学成分分析评定矿渣的质量的主要方法,我国国家标准GB/T203规定粒化高炉矿渣质量系数K＝(CaO+MgO+Al₂O₃)/(SiO₂+MnO+TiO)，质量系数K反映了矿渣中活性组份与低活性、非活性组份之间的比例关系，质量系数K值越高，矿渣活性越大)。

低碳铬铁炉渣灰是低碳铬铁炉渣在自然冷却条件下粉化而成的，它是由铬矿、硅铬合金、石灰等原料在高温熔炼生产低碳铬铁时产生的废渣，其中含有较高含量的CaO约50～52％、SiO₂含量约28～29％、Al₂O₃约7～8％、Cr₂O₃约3.6～4.5％。该低碳铬铁炉渣灰为碱性灰，按化学成分计算的质量系数较高。但由于CaO在缓慢自然冷却等条件下，导致具有活性的β-CaO转变形成非活性的γ-CaO物质，导致该渣灰的真正活性并不高。

国内铁合金企业生产锰硅炉渣和低碳铬铁炉渣灰基本用于水泥行业作为惰性物质填充料。但该两种渣活性低又含有大量的难磨物质(锰硅炉渣中的难磨物质为高硅玻璃体，导致在粉磨过程中增加粉磨时间同时高硅玻璃体又是非活性物质影响矿渣活性；低碳铬铁炉渣灰中难磨物质为低碳铬铁粒，无法进行磨粉，影响粉磨细度)，在内蒙古地区受地域条件限制不被当地水泥行业认同，基本定性为固废渣，由企业出资政府管理外排填埋。

发明内容：

本发明的第一个目的在于提供一种炉渣贫化生产矿渣微粉掺合料的工艺，以剔除锰硅炉渣、低碳铬铁炉渣灰中影响活性的惰性物质及难磨物质；富集有价矿物重新回收利用(锰硅炉渣中的有价矿物主要为MnO，可以回收再利用。同时MnO在矿渣中又是影响活性的惰性物质。我国国家标准GB/T203规定MnO4％，如果渣中含量MnO4％会严重影响矿渣的活性。低碳铬铁炉渣灰中难磨物质为低碳铬铁粒，低碳铬铁粒又是有价矿物可以回收再利用)；提高该渣的质量系数用来生产矿渣微粉。使废渣能够得到综合利用，解决废渣外排的环保问题。

本发明的第二个目的在于提供一种炉渣贫化生产矿渣微粉掺合料的应用。

本发明的第一个目的由如下技术方案实施：一种炉渣贫化生产矿渣微粉掺合料的工艺，包括如下步骤

S1.锰硅渣处理：取生产锰硅合金时产生的锰硅渣通过预粉磨进行初磨，然后进行风选分级，剔除难磨物质及部分惰性物质，风选分级后的锰硅渣在强磁条件下进行磁选，磁选出有价矿物富集渣；磁选后的锰硅渣在高细球磨机进行微磨，达到符合水泥行业使用标准的硅锰渣粉待用；

S2.低碳铬铁炉渣灰处理：将低碳铬铁炉渣灰送入选粉机中，调节选粉机风速使低碳铬铁炉渣灰进行细度分级，得到难磨有价矿物和铬铁炉渣预备料；