矿渣活性的激发技术

矿渣（粒化高炉矿渣或称转炉渣、热闷钢渣）是一种具有“潜在水硬性”的材料，即其单独存在时，基本无水硬性。但受到某些激发作用后，就呈现出水硬性。

常用的激发方式有两大类：物理激发和化学激发。然而这两种方式都离不开多功能兰嘉牌专用复合助磨激发剂的帮助，助磨激发剂（又称：石墨烯晶种或者助磨激活剂）既能够帮助物理激发实现高细粉磨，又能够在矿渣微粉参与水化反应时，起到化学激发剂的作用。

物理激发：主要是采用高细粉磨和超细粉磨的方法。固体物料在施加机械力作用后，其内部晶体机构会不规则化和产生多相晶型转变，导致晶格缺陷发生、比表面积增大、表面能增加等，随之物料的热力学性质、结晶学性质、物理化学性质等都会发生规律性变化。

化学激发：采用对混凝土耐久性无害的化学物质，激发矿渣水泥的活性。化学激发又可分为碱激发、硫酸盐激发等多种激发形式。

1.物理激发

机械粉碎是采用机械能使物料由大颗粒变成小颗粒的工艺过程。在粒径减小的同时，自身的晶体结构、化学组成、物理化学性质发生机械化学变化。主要方面包括：

①被激活物料原子结构的重排和重结晶，表面层自发地重组，形成非晶质结构；

②外来分子（气体、表面活性剂等）在新生成的表面上自发地进行物理吸附和化学吸附：

③被粉碎物料的化学组成变化及颗粒之间的相互作用和化学反应；

④被粉碎物料物理性能变化。

用于水泥工业的工业固体废弃物，一般细粉的水化速率比水泥慢得多，经测试表明：颗粒大小在80μm（比表面积300㎡/kg）左右时，高炉矿渣水化90d左右才能产生与硅酸盐水泥熟料水化28d时相应的强度；粉煤灰则需150d左右才能达到相应的强度。

对上述工业废渣进行外加（兰嘉牌专用复合助磨激发剂）后粉磨到产品（高活性转炉渣微粉）颗粒大部分在45μm（比表面积450㎡/kg）左右时，扩大了水化反应时的表面积，相应地可以较大幅度地提高它们的水化速率，使它们能在较短时间内产生较高的强度。高活性转炉渣粉技术要求: 1.符合国际GB/T20491一2006标准要求。2.二十八天活性指数>95%  3.可代替8~15%的熟料或水泥。

2.化学激发

粒化高炉矿渣单独与水拌和时，反应极慢，得不到足够的强度；但在氢氧化钙溶液中能够产生水化，而在饱和的氢氧化钙溶液中反应更快，并产生一定的强度。这说明矿渣潜在能力的发挥，必须以含有氢氧化钙的液相为前提。这种能造成氢氧化钙液相以激发矿渣活性的物质称之为碱性激发剂。

碱性激发剂生成的碱性溶液能破坏矿渣玻璃体表面结构，使水分易于渗人并进行水化反应，造成矿渣颗粒的分散和解体，产生由胶凝性的水化硅酸钙与水化铝酸钙。

在含有氢氧化钙的碱性溶液中，加入一定数量的硫酸钙，就能使矿渣的潜在活性较为充分地发挥出来，产生比单独加碱性激发剂高得多的强度，这一类物质称之为硫酸盐激发剂。

碱性介质促使矿渣颗粒的分散、解体，并生成水化硫铝酸钙，促使强度进一步提高。

3.高细粉磨激活矿渣的主要注意事项

（1）粉磨平衡

    利用球磨机高细粉磨的方法，可以将矿渣的潜在水硬性激活。添加矿渣助磨剂能形成物料颗粒表面的包裹薄膜，使表面达到饱和状态，不再互相吸引黏结成团，并通过裂纹形成和扩展过程中的防“闭合”和吸附，降低颗粒硬度、减弱强度，改善其易磨性。矿渣助磨激发剂通过保持颗粒的分散来阻止颗粒间的聚结或团聚。要求矿渣微粉产品的比表面积越高，使用矿渣助磨激发剂的效果就越显著。

（2）矿渣质量检验与分选

不同钢铁企业由于自己钢铁产品生产的需要，使其排放的高炉粒化矿渣化学成分不尽相同，加上冶炼环境、水淬条件不一样，同一工厂不同时段排放的矿渣，质量的差异有时也波动相当大。如质量系数的变化对矿渣微粉的活性指数影响十分明显；水淬条件的不同，使矿渣的易磨性系数在20-26kw·h/t波动；矿渣中的大颗粒、氧化铁和碎铁块含量，对矿渣微粉生产的节能高产都有敏感的反应。因此，矿渣入磨之前一定要经过筛选或篦条筛分流，并在供料输送过程中安装除铁器或金属探测器，对杂质进行仔细分选处理。

4.高细粉磨激活矿渣的高活性转炉渣粉的特性及用途

 对钢渣除铁等杂质进行仔细分选处理以后的钢渣，采用兰嘉牌专用复合助磨激发剂(石墨烯晶种)的帮助改性后，经过粉磨加工成高活性转炉渣粉(比表面积430以上)。可广泛应用于水泥和混凝土行业作为高活性掺和料使用，质量和性能优于矿粉，销售价格低于矿粉市场价，具有显著的经济效益和社会效益。1)、大幅度提高水泥质量，可同等代替10~30%的水泥<熟料>。2)、有效改善水泥使用性能，提高耐久性，增加水泥净浆流动度10%。3)、降低成本，增加效益，每吨水泥降本增效20元左右。 根据国家环境保护税法规定，固体废物25元/吨的征收标准，企业每年可免税千万元以上。参照财税[2015 ]78号文件，使用转炉渣(粉)的企业还可获得增值税减免。

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