高炉水淬渣替代河砂制建筑砂浆的应用研究

用水渣生产水泥增强辅料项目可行性研究汇报2023-08-18 11:40一、项目概述1 、水渣: 水渣, 又称高炉水淬矿渣, 是高炉炼铁产生旳副产品, 在水泥行业又叫矿渣。

2 、水泥增强辅料: 指可以与水泥直接混合, 并能改善水泥性能、提高水泥强度旳外加料。

3 、本项目旳定义：将水渣粉磨至比面积 280 m 2 / kg -350 m 2 / kg , 添加微量旳化学激发剂 ( 水渣成岩剂 ) , 可以生产出水泥增强辅料, 本项目中我们称之为成岩水渣。

将该辅料（成岩水渣）以相称于水泥生产成本旳价格销售给水泥厂, 水泥厂将该增强辅料以 20%-50% 旳比例与水泥混合, 可以增长水泥后期强度 5 兆帕以上。

项目适合水渣资源丰富、水渣价格廉价、有水泥生产企业或水泥配置企业旳地区。

二、技术背景水渣作为生产水泥旳重要混合料之一, 有很长旳应用历史。

老式旳水泥生产工艺是将水泥熟料和某些混合材料（包括水渣）等一同混入球磨机粉磨。

由于水渣具有一定旳强度, 因此混合材中掺配了水渣会使水泥旳后期强度有所保证。

但水渣易磨性较差, 这种工艺不仅增长了磨机能耗, 同步最重要旳是没有真正发挥水渣旳特性。

水泥企业从生产成本角度出发, 大量使用成本更低旳煤矸石、粉煤灰、石灰渣作为水泥生产旳混合料, 水渣旳应用范围和应用量受到限制, 水渣一度成为了许多大型炼铁、炼钢企业难以处理旳环境保护问题。

近年来, “分别粉磨超细水渣应用技术”旳出现, 为水渣在水泥中旳应用开辟了新旳前景。

“分别粉磨超细水渣应用技术”采用矿渣等单独粉磨至比表面 450m 2 /kg , 再以一定旳比例掺配至成品水泥中。

有关该技术旳应用因特网上有大量旳有关报道, 国内目前出现了山西长钢（集团） 150t/h 矿渣粉磨生产线、河南济源钢铁企业 30 万吨超细水渣粉生产线、昆明钢铁集团有限企业 30 万吨超细水渣粉生产线、广西柳州钢铁（集团）企业旳超细水渣生产线等。

高炉废渣再生替代原材料研发生产与示范应用方案一、实施背景随着中国工业化进程的加速，钢铁产业的发展迅速，高炉废渣的排放量也日益增加。

高炉废渣是一种可回收再利用的资源，但其处理和利用的技术难度较大，成本较高，利用率不高。

因此，从产业结构改革的角度出发，开展高炉废渣再生替代原材料研发生产与示范应用具有重要意义。

二、工作原理高炉废渣再生替代原材料的研发生产主要通过以下步骤实现：1. 废渣预处理：将高炉废渣进行破碎、筛分、磁选等预处理操作，去除其中的杂质，提高废渣的纯度。

2. 废渣还原：将预处理后的废渣进行高温还原，还原其中的金属元素，生成铁水或铁氧化物。

3. 铁水处理：对于还原后的铁水，进行适当的处理，如调整成分、去杂质等，使其满足炼钢要求。

4. 金属提取：将铁水中的金属提取出来，如添加氧化剂、控制温度等，生成含铁量较高的金属溶液。

5. 金属溶液精炼：将金属溶液进行精炼，去除其中的杂质，提高金属纯度。

6. 金属成形：将精炼后的金属进行成形加工，如压制成形、熔铸成形等，得到所需形状和规格的金属材料。

三、实施计划步骤1. 开展调研：对钢铁企业的高炉废渣排放情况、组成成分、利用现状等进行详细调研，了解其基本情况和存在问题。

2. 确定技术方案：根据调研结果，确定适宜的研发方向和工艺流程，制定技术方案。

3. 建设实验装置：根据确定的技术方案，建设实验装置，并对各种原料的配比、工艺参数等进行调试和优化。

4. 进行中试：在实验装置上成功后，进行中试生产，对生产过程中的各种问题进行研究和解决。

5. 工业化推广：在中试成功后，进行工业化推广应用，并对应用过程中的各种问题进行研究和解决。

6. 建立示范工程：选择适宜的钢铁企业，建立高炉废渣再生替代原材料的示范工程，推动技术的产业化发展。

四、适用范围高炉废渣再生替代原材料的研发生产技术适用于钢铁企业的高炉废渣处理和利用。

对于钢铁企业来说，可以减少废渣的排放和对环境的污染，同时提高资源的利用率和企业的经济效益。

■试验研究2018年高炉镍铁渣粉对水泥砂浆性能的影响林丹军(福建省建筑科学研究院，福建省绿色建筑技术重点实验室，福建福州350025)摘要用高炉镍铁渣粉部分替代水泥制作水泥砂浆，可利用固体废弃物，降低成本。

研究了高炉镍铁渣粉对水泥砂浆性能的影响。

结果表明，高炉镍铁渣粉替代水泥后能显著延长水泥砂浆凝结时间，且有效改善水泥砂浆的保水性能，在立方体抗压强度及其他技术性能满足相关标准要求的前提下大幅降低水泥用量和生产成本。

关键词高炉镍铁渣粉;水泥砂浆;抗压强度0引言高炉镍铁渣是在冶炼金属镍过程中排放的一种工业废渣，即在冶炼镍过程中所形成的以Al203、SiO2为主要成分的熔融物经水淬后形成的粒化炉渣，通常呈球形颗粒状，粒径变化范围为0~5mm，脆性好，含有较多玻璃体，具有一定的活性[1-2]。

近年来，随着国内镍铁项目的迅速发展，每年产生的镍铁渣超过2500万t，已成为我国继铁渣、钢渣、赤泥之后的第四大冶炼渣，至2012年累计近3.3x107t的镍铁渣被堆放在露天渣场上，占用大量土地的同时，又给环境带来严重污染25。

为化废为宝，促进镍铁渣的充分利用和良性发展，把镍铁渣进行充分利用，将是一件利国利民的大事[1-2]。

本文将高炉镍铁渣粉部分替代水泥应用于水泥砂浆中，并对其多项性能进行试验研究，结果表明高炉镍铁渣粉替代水泥后能显著延长水泥砂浆凝结时间，且有效改善水泥砂浆的保水性能，在立方体抗压强度及其他技术性能满足相关标准要求的前提下大幅降低水泥用量和生产成本。

1试验原材料水泥:P•052.5级水泥，物理性能见表1。

高炉镍铁渣粉:来自福建宝钢德盛镍业，由立式辊磨机生产，灰白色粉末，化学成分见表2，物理性能见表3。

砂:河砂，细度模数2.7，I I区中砂，各项性能指标满足标准GB/T14684-2011《建设用砂》要求。

2试验方法2.1试验方案在基准水泥砂浆配合比(水：水泥：砂为0.82:1.00:3.85)的基础上，用高炉镍铁渣粉替代等质量百分比(0%、20%、50%、60%、70%、80%)的水泥，研究对比高炉镍铁渣替代水泥后水泥砂浆的各项性能指标，包括表观密度、稠度、分层度、凝结时间、抗压强度。

高炉废渣再生替代原材料研发生产与示范应用方案一、实施背景随着中国经济的发展，钢铁产业作为国民经济的基础产业，面临着产业结构不合理、资源利用率不高等问题。

其中，高炉废渣的再利用问题尤为突出。

高炉废渣是钢铁生产过程中产生的主要工业废弃物，其利用率低，且对环境产生较大影响。

因此，开展高炉废渣再生替代原材料研发生产与示范应用，对优化产业结构、提高资源利用率、降低环境污染具有重要意义。

二、工作原理高炉废渣再生替代原材料研发生产的工作原理，主要是通过物理、化学方法，将高炉废渣中的有价元素分离、提取、富集，使其转化为具有再次利用价值的资源。

主要技术包括废渣破碎、筛分、磨矿、浮选、重选、磁选等。

在提取过程中，废渣中的主要有价元素如铁、锰、锌等被分离出来，同时辅以其他原料，制备出可以再次利用的原材料。

三、实施计划步骤1. 废渣收集与运输：收集各钢铁企业的废渣，将其运输至再生利用工厂。

2. 废渣破碎与筛分：将废渣进行破碎和筛分，使其达到一定的粒度和纯度。

3. 磨矿与选矿：通过磨矿和选矿工艺，将废渣中的有价元素分离出来。

4. 富集与制备：将分离出来的有价元素进行富集，并辅以其他原料，制备出可以再次利用的原材料。

5. 产品检测与验证：对制备出的原材料进行检测和验证，确保其符合相关标准。

6. 示范应用：将再生原材料应用到相关企业中，进行示范应用。

四、适用范围高炉废渣再生替代原材料研发生产适用于各类钢铁企业，以及需要使用含铁材料的工业企业。

通过将废渣中的有价元素提取出来，可以制备出铁合金、烧结矿、球团矿等各类工业原料。

这些再生原料不仅可以替代部分天然原料，降低生产成本，还可以减少废渣对环境的污染。

五、创新要点1. 工艺技术创新：高炉废渣再生替代原材料研发生产采用了多段破碎、多级筛分、磁选和浮选等先进的工艺技术，使废渣中的有价元素能够高效地分离出来。

2. 设备自动化：在工艺流程中，引入自动化设备可以提高生产效率，降低人工成本。

包钢高炉重矿渣在筑路材料中的研究与应用摘要：通过对包钢高炉重矿渣的物化性能、力学性能等的研究及试验，对高炉重矿渣代替天然砂石做筑路材料中的骨料进行可行性论述。

关键词：高炉重矿渣、性能、研究、应用、筑路材料包钢重矿渣历年累计堆存量已达近5000万吨，且目前还在逐年递增，大量排放的重矿渣需占用大面积场地予以堆存，对包钢大厂土地资源造成严重浪费，故重矿渣的综合利用已是迫在眉睫。

以下将通过对高炉重矿渣各项性能的研究及其在筑路材料中的应用试验，对高炉重矿渣的各种性能指标做出较全面、客观的评价，并为重矿渣替代筑路材料中的天然砂石骨料提供科学依据。

1、包钢高炉重矿渣的组成成分1.1高炉重矿渣的主要化学成分炼铁的主要原料为铁矿石、焦炭、石灰石及少量的白云石，因此，高炉渣的主要化学成分是，此外，还有少量的锰、磷、稀土氧化物、钍、氟。

1.2高炉重矿渣的矿物组成高炉渣矿物组成与冶炼铁种和渣碱度有很大关系，包钢高炉渣属中性或弱碱性渣，碱度一般为0.9-1.2左右，其主要矿物是钙铝黄长石（2CaO2.Al2O3.SiO2）和钙镁黄长石（2CaO2.MgO.2SiO2）组成的共熔体。

2、包钢高炉重矿渣的物化性能2.1比重及强度高炉重矿渣的比重为2.9-3.0，块体容重1900kg/m3，抗压强度50-60MPa，压碎值24.7%，相当于中等强度的天然碎石压碎值。

2.2水硬性高炉渣具有火山灰活性，这是岩石不能比拟的。

粉状或粒状高炉渣经碱性激发剂激发，都可以产生一定的强度。

试验用水泥做激发剂制成试件与水泥试件相比，其28天强度比为71.2%，用磨细矿渣粉做水硬性试验，28天强度为6.8MPa。

2.3腐蚀性我国《有色工业固体废物污染控制标准》GB5085中规定，PH值小于等于2.0或PH值大于等于12.5，判定为有害废物。

经测试，包钢高炉渣浸出液PH值为11.33，没有超出标准限值，不会对环境造成腐蚀性污染。

2.4浸出毒性固体废物受到浸泡、冲淋，其中有害成分将会转移到水体、土壤，导致二次污染。

高炉渣的用途
高炉渣指的是由铁矿石在高炉冶炼过程中产生的一种副产品。

它的主要成分是氧化铁和氧化硅等物质。

高炉渣有着多种用途，以下是详细解释：
1. 建筑材料：高炉渣可以用来制作建筑材料，例如水泥、混凝土、路面材料等。

高炉渣可以代替部分水泥或沙子的使用，这样既能减少废料的堆放，又能有效利用资源。

2. 农业施肥：高炉渣含有丰富的氧化物和微量元素，可以作为农业肥料使用，以改善土壤结构和提高作物产量。

高炉渣对土壤的酸碱度调节作用显著，尤其是对酸性土壤的改良效果更为显著。

3. 道路施工：高炉渣还可以用作道路建设的填土和路基材料，因为高炉渣的颗粒较大、质地坚硬，承载能力较强，同时还有较好的抗水性和稳定性，能够有效地提高道路的使用寿命。

4. 环境治理：高炉渣还可以用于环境治理，例如用于废水处理、气体净化、土壤修复等方面。

高炉渣的微粒和大面积表面有很强的吸附能力，可以吸附污染物质，从而达到净化环境的目的。

5. 冶金行业：高炉渣还可以在冶金行业中继续使用。

例如，可以通过磨碎、筛分、选别等工艺，将高炉渣再利用为钢铁冶炼原料的一部分，从而达到节约资源、降低生产成本的目的。

总之，高炉渣的用途广泛，其资源化利用对于实现可持续发展具有重要意义，也是节约能源和降低污染的一种重要手段。

高炉矿渣粉在水泥和混凝土中的全新应用技巧高炉矿渣粉（Ground Granulated Blast Furnace Slag，简称GGBS）是由高炉矿渣经过水淬和干燥后，再通过细磨而成的粉状物质。

GGBS 在水泥和混凝土中的应用已经被广泛研究和运用，其可以提高水泥和混凝土的强度、耐久性和环保性。

本文将详细介绍GGBS在水泥和混凝土中的应用技巧。

一、GGBS在水泥中的应用技巧1.控制掺量GGBS的掺量对水泥的性能有很大影响，一般掺量在20%~50%之间。

但是，不同的掺量对水泥的影响也不同，因此需要根据具体情况选择合适的掺量。

在掺入GGBS的同时，还需要适当减少水泥的用量，以保证混凝土的总掺量不变。

2.控制水灰比在掺入GGBS的情况下，水灰比需要适当调整。

一般来说，GGBS的掺入会降低水泥的活性，因此需要增加水泥的用量以保证混凝土的强度。

但是，过高的水灰比会导致混凝土的流动性变差，从而影响混凝土的施工性能。

3.注意混凝土品质GGBS的掺入会对混凝土的品质产生影响，因此需要注意混凝土的品质。

具体来说，需要控制混凝土的配合比、保证混凝土的坍落度、加强混凝土的养护等。

二、GGBS在混凝土中的应用技巧1.控制掺量GGBS在混凝土中的掺量一般在20%~50%之间，但是具体掺量需要根据混凝土的使用要求来确定。

一般来说，混凝土的掺量越高，其强度和耐久性就越好。

2.控制水灰比在掺入GGBS的情况下，水灰比需要适当调整。

一般来说，GGBS的掺入会降低混凝土的活性，因此需要增加水泥的用量以保证混凝土的强度。

但是，过高的水灰比会导致混凝土的流动性变差，从而影响混凝土的施工性能。

3.注意混凝土品质GGBS的掺入会对混凝土的品质产生影响，因此需要注意混凝土的品质。

具体来说，需要控制混凝土的配合比、保证混凝土的坍落度、加强混凝土的养护等。

4.加强养护GGBS在混凝土中的掺入会降低混凝土的活性，因此需要加强混凝土的养护。

一般来说，混凝土在浇筑后需要进行适当的养护，以保证混凝土的强度和耐久性。

粒化高炉矿渣代砂活性粉末混凝土力学性能试验研究节约资源,保护环境是我国的基本国策,对工业废弃物的综合利用对建立资源节约型,环境友好型社会尤为关键。

粒化高炉矿渣是冶炼生铁过程中从高炉内排出的熔融状态的高炉矿渣经水淬骤冷后形成的,其化学组成类似于普通硅酸盐水泥,主要以玻璃态颗粒构成,具有潜在的活性。

我国作为钢铁大国,废渣排放量很大,需要对这些废渣进行综合利用。

另外,自法国Richard等人初次提出活性粉末混凝土,其作为一种高性能材料,具有高强度、高耐久性和高韧性等特点,受到人们广泛关注。

但传统活性粉末混凝土所采用的优质原材料成本昂贵,所以,寻找廉价的替代材料是一项紧迫任务。

因此,使用粒化高炉矿渣来替代活性粉末混凝土原材料中的石英砂,为扩展粒化高炉矿渣的应用途径、降低活性粉末混凝土生产成本提供参考。

本试验主要研究了粒化高炉矿渣代砂活性粉末混凝土的配合比、力学性能和微观孔结构。

基于骨料的紧密堆积理论和最小需水量法,对粒化高炉矿渣代砂活性粉末混凝土和普通石英砂活性粉末混凝土做了对比配合试验,得到四种水胶比粒化高炉矿渣代砂活性粉末混凝土较优配合方案。

并对不同配合方案试件的抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度和弹性模量进行了测试,分析龄期、水胶比、代砂率等不同因素对其力学性能的影响。

最后通过光学法和压汞法研究了粒化高炉矿渣代砂活性粉末混凝土微观孔结构和力学性能之间的相关性。

试验结果表明,粒化高炉矿渣的紧密堆积密度和表观密度略低于石英砂,且压碎指标值较高,但是经过合理的配合比设计,可以配制出工作性能合格的粒化高炉矿渣代砂活性粉末混凝土。

在强度方面,粒化高炉矿渣细骨料活性粉末混凝土的强度随水胶比和龄期的变化趋势同普通石英砂细骨料活性粉末混凝土基本一致。

粒化高炉矿渣细骨料活性粉末混凝土抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度略低于普通石英砂细骨料活性粉末混凝土,混合细骨料活性粉末混凝土的抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度略高于普通石英砂细骨料活性粉末混凝土。