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超细铁尾矿粉活化方法及其性能研究摘要：以铁尾矿粉为原材料采用机械力、机械力-化学方法对其进行活化，探究不同活化方法对铁尾矿活性的影响。
以铁尾矿为主要制备材料，以石灰、石膏及钢渣为辅助化学激发材料，探究活化过程中物料之间的化学反应，测试其7d和28d活性指数，．关键词：铁尾矿；机械力化学；反应活性随着铁矿产量的不断上升，我国废弃铁尾矿堆存量已经近26亿t，尾矿堆积不仅占用大量土地面积，还会对生态环境造成严重威胁。
对尾矿进行二次资源利用是解决当下矿产资源减少、环境污染严重的首要问题。
目前我国尾矿的利用途径有从尾矿中回收有色金属、稀有金属、贵金属和大量的非金属矿物，用尾矿制作建筑材料、土壤改良剂、回填采空区等方面。
随着当今社会的不断发展，钢铁产业的发展飞速推进，钢铁的需求量也日益提升。
我们需要不断开采铁矿石，才能满足社会需求，随着越来越多铁矿石的开采，排放的尾矿资源不断增加，同时也因尾矿堆积原因，造成了环境、经济、安全等一系列问题。
因此，钢铁行业若想保持飞速发展的趋势，应该积极的面对、解决当下的瓶颈问题[1-3]。
铁尾矿本身活性一般较低，需要对其进行活化处理，再进行利用。
将铁尾矿作为胶凝材料使用，通过机械力化学效应[4-5]，降低物料反应活化能。
并结合热力学激发铁尾矿的方式，利用微波活化的原理，使铁尾矿的活性得到最大程度的激发。
在机械力作用下，铁尾矿颗粒粒度缩小、比表面积增大，反应活性随之增强[6]。
本文以精选铁矿而产生的超细铁尾矿为研究对象，研究了该铁尾矿反应活性在机械力效应下的发展规律，并以铁尾矿粉为主要原料，石灰、石膏为活化剂，通过机械力-化学作用提高其抗压强度，制备高活性水泥基材料掺合料，从而达到多固废协同处理的目的。
1.实验1.1实验原材料铁尾矿选用本溪思山岭地区的选矿产生的尾矿材料，其比表面积为490m2/kg。
该矿样成分以角闪石、绿泥石，云母角、石英等矿物为主。
其化学成分如表1所示，成分组成可以看出主要化学成分为SiO2，其含量在72.04%，一般认为矿样的SiO2含量在50%以上的铁尾矿被认为是高硅铁尾矿，因此本实验中选择的矿物是典型的高硅低钙铁尾矿。
郭天永，硕士，工程师，2010年毕业于北京科技大学冶金工程专业。
E-mail ：gty77@鞍钢高炉渣脱硫能力研究郭天永，车玉满，姚硕，孙鹏，李连成，张立国，陈国一(鞍钢股份有限公司技术中心，辽宁鞍山114009)摘要：针对鞍钢鲅鱼圈高炉进口矿比例高，炉渣ω（Al 2O 3）偏高的特点，利用实验室配渣和现场高炉渣研究了炉渣化学成分对脱硫性能的影响，并分析了适宜炉渣脱硫能力给高炉生产带来的益处。
研究结果表明，提高炉渣碱度与提高ω（MgO ）都可以提高炉渣脱硫能力，而且后者效果强于前者；炉渣ω（Al 2O 3）小于14%时，不论炉渣碱度高低，ω（Al 2O 3）对脱硫能力影响不大，当ω（Al 2O 3）超过16%后，脱硫能力明显变差，维持或适当降低炉渣脱硫能力均可降低高炉燃料消耗和使用廉价高硫煤种。
关键词：高炉；炉渣；脱硫能力；硫分配系数；燃料比中图分类号：TF748文献标识码：A文章编号：1006-4613（2013）02-0012-05Study on Desulphurizing Capacity for Blast Furnace Slag in AngangGuo Tianyong ，Che Yuman ，Yao Shuo ，Sun Peng ，Li Liancheng ，Zhang Liguo ，Chen Guoyi（Technology Center of Angang Steel Co.,Ltd.,Anshan 114009,Liaoning,China ）Abstract ：The effect of chemical compositions of BF slag on desulphurizing properties are studied by using the mixing slag from the laboratory and the BF slag from the site with regard to the characteristics of mixing more imported ores in ore-blending and higher content of Al 2O 3in slag in the BF in Bayuquan Iron &Steel Subsidiary Company of Angang Steel Co.,Ltd..And then good results due to the suitable desulphurizing capacity for the BF slag are also analyzed.The studied results show that the desulphurizing capacity can be improved when the slag basicity and the content of Al 2O 3in BF slag are increased and what's more increasing the content of Al 2O 3is more powerful than increasing the basicity in improving the desulphurizing capacity.It is found that the effect of content of Al 2O 3in BF slag on desulphurizing capacity is slight no matter whether the basicity is high or low when the content of Al 2O 3in BF slag is less than 14%.However,while the content of Al 2O 3in BF slag is more than 16%,the desulphurizing capacity becomes worse and thus the fuel consumption for BF can be decreased and some other kinds of cheap coals with high content of sulphur can be used as the desulphurizing capacity for the BF slag needs to be main -tained or decreased properly.Key words ：BF;slag;desulfurizing capacity;distribution coefficient of sulfur;fuel ratio鞍钢股份有限公司鲅鱼圈钢铁分公司的高炉原料以进口矿为主，矿石种类多，成分差别大，特别是进口澳矿的Al 2O 3含量普遍偏高，导致炉渣的Al 2O 3含量上升，炉渣流动性和稳定性变差，炉渣脱硫性能下降，对高炉顺行造成一定影响。
![一种生产钢渣超细微粉的球磨机双闭路粉磨工艺[发明专利]](https://img.taocdn.com/s1/m/60308cd1534de518964bcf84b9d528ea80c72f4f.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201610496431.0(22)申请日 2016.06.30(71)申请人 中建材（合肥）粉体科技装备有限公司地址 230051 安徽省合肥市包河望江东路60号(72)发明人 李邦宪 何正凯 孙继亮 (74)专利代理机构 合肥天明专利事务所 34115代理人 金凯(51)Int.Cl.B02C 21/00(2006.01)B02C 23/14(2006.01)B02C 17/10(2006.01)B03C 1/00(2006.01)(54)发明名称一种生产钢渣超细微粉的球磨机双闭路粉磨工艺(57)摘要本发明公开一种生产钢渣超细微粉的球磨机双闭路粉磨工艺，包括以下步骤：将大块钢渣破碎，筛分，烘干；经烘干后的钢渣小颗粒给入到分选磨机进行预粉磨，出磨钢渣粉料由第一提升机喂到动态选粉机，经过动态选粉机的分选，比表面积为150-200m 2/kg的钢渣半精粉被旋风收尘器收集后喂入球磨机进行超细研磨，一级粗粉返回分选磨机；球磨机出磨微粉研磨到比表面积为300-350m 2/kg ，经第二提升机送到超细分级机，超细分级机分选出比表面积为500-600m 2/kg超细微粉，二级粗粉返还磨机进行循环研磨。
本发明采用预粉磨与超细研磨相结合的工艺，有效除去钢渣内的铁质，粉磨出比表面积500-600m 2/kg的超细微粉。
权利要求书1页 说明书3页 附图1页CN 106076574 A 2016.11.09C N 106076574A1.一种生产钢渣超细微粉的球磨机双闭路粉磨工艺，其特征在于，包括以下步骤：（1）将大块钢渣进行破碎，筛分，制成钢渣小颗粒；（2）筛分后的钢渣用烘干机烘干；（3）经烘干后的钢渣小颗粒通过给入到分选磨机（1）进行预粉磨，出磨钢渣粉料由第一提升机（2）喂到动态选粉机（3），经过动态选粉机（3）的分选，比表面积为150-200m 2/kg的钢渣半精粉被旋风收尘器（4）收集后喂入球磨机（8），一级粗粉经过管道返回分选磨机（1）；（4）经过预粉磨，比表面积为150m-200m 2/kg的钢渣半精粉喂入球磨机（8）进行超细研磨，出磨微粉研磨到比表面积为300-350m 2/kg，经第二提升机（9）送到超细分级机（10），超细分级机（10）分选出比表面积为500-600m 2/kg超细微粉，二级粗粉经过管道返还磨机（8）进行循环研磨。
钢渣超细粉利用初探作者：龙顺红来源：《企业科技与发展》2016年第04期（柳钢金鹏环保公司，广西柳州 545002）【摘要】文章主要介绍了太钢钢渣厂、鞍钢厂废钢渣的处理工艺、设备及市场应用情况，重点解析鞍钢厂废钢渣超细粉项目。
目的在于为某钢厂大量的钢渣尾渣综合利用提供一定的技术参考，并为下一步实施钢渣综合利用项目提供可参考的工作思路。
【关键词】废钢渣；超细粉；利用【中图分类号】TQ172.44 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2016）04-0064-040 引言我国是世界钢铁产量第一大国，随着钢铁工业的快速发展，钢渣量随之增加，钢渣年产量大约10 500万t，目前堆放未处理的钢渣约10万t。
钢渣利用率不高，环境污染严重，对钢铁行业的发展提出了很大的挑战[1]。
某钢厂钢渣年产约120万t，废钢渣约80万t，主要用于铺路、制砖和水泥等，应用领域比较单一狭窄，未能充分发挥钢渣的特性和价值。
该钢厂钢渣有时还会出现大量滞销的情况，对企业的生产和环境带来严重的影响。
为此，本文对国内几家钢厂进行考察和研究，为钢渣资源化、价值化寻找新的出路。
1 太钢钢渣处理太钢钢渣厂是我国进行钢渣综合利用为较早的单位之一，太钢钢产量为1 000万t，其中300万t为不锈钢，钢渣产量约200万t/a，其中不锈钢钢渣约90万t/a，碳钢钢渣约90万t/a，固态渣约20万t/a。
1.1 处理工艺（如图1所示）太钢钢渣厂有17个热焖渣池，尺寸为7 m×5 m×5.5 m，一钢厂和二钢厂及新150钢厂液态钢渣通过渣罐车运到钢渣厂渣场，降温到300～500 ℃后倒入热焖渣池进行热焖。
通过考察了解知道，太钢废钢渣热焖后，大于200 mm以上的钢渣选出后进入液压破碎设备进行破碎处理，小于200 mm的钢渣进入磁选线进行筛分磁选后，50～200 mm的钢渣进入棒磨破碎，破碎之后进行筛分磁选。
钢渣如图2所示，细废粉如图3所示。
铁水脱硫渣超细微粉基础性能及应用研究张㊀健(中冶宝钢技术服务有限公司ꎬ上海㊀２００９４２)收稿日期:２０１８－０４－２０作者简介:张健(１９６４－)ꎬ男ꎬ上海人ꎬ本科ꎬ高级工程师ꎬ长期从事冶金渣处理及资源化利用研究ꎮ摘㊀要:将铁水脱硫渣微粉化处理后ꎬ进行化学组成㊁细度㊁活性指数㊁易磨性㊁ＸＲＤ和ＳＥＭ等基础性能分析ꎬ根据性能分析结果ꎬ研究作为水泥辅助掺合料㊁特性掺合料和橡胶功能填料等潜在利用方向ꎬ挖掘其应用特性ꎬ开辟铁水脱硫渣固废资源的大宗再生利用以及高附加值利用的新途径ꎬ为解决铁水脱硫尾渣难利用问题提供理论依据ꎮ关键词:铁水脱硫渣ꎻ超细微粉ꎻ活性指数ꎻ掺合料ꎻ功能填料中图分类号:Ｘ７０１文献标志码:Ａ文章编号:１６７２－４０１１(２０１８)１０－００１８－０２ＤＯＩ:１０ ３９６９/ｊ ｉｓｓｎ １６７２－４０１１ ２０１８ １０ ０１００㊀前㊀言目前ꎬ国内外对于钢渣资源化利用研究主要集中在:从钢渣中回收铁元素㊁钢渣用于制备冶金辅料㊁钢渣用于道路工程㊁钢渣用于生产建材㊁钢渣用于地基回填和软土地基加固㊁钢渣用于生产钢渣肥料和土壤改良剂㊁钢渣用于海洋工程㊁钢渣用于制备微晶玻璃等陶瓷产品㊁钢渣用于处理废水等方面[１－２]ꎮ整体看来ꎬ钢渣资源化利用主要集中在建材㊁返冶炼生产㊁农业等领域[３]ꎮ进一步从国内外技术文献检索情况来看ꎬ利用钢渣微粉化后作为水泥掺合料的相关技术比较多ꎬ但根据炼钢工艺和产出比例ꎬ主要分为铁水脱硫渣㊁转炉渣和电炉渣三种ꎬ虽然同属钢渣ꎬ但性质区别很大[４]ꎮ针对铁水脱硫渣作为水泥掺合料没有进行系统的研究ꎮ长期以来ꎬ由于铁水脱硫渣原渣含有１０％~２０％的铁元素ꎬ一直作为水泥铁质校正料使用ꎮ随着铁水脱硫渣经过深度选铁后ꎬ铁元素资源基本全部返回炼钢生产ꎬ铁水脱硫渣尾渣ＭＦｅ含量不超过１.５％ꎬ难以直接作为水泥铁质校正料ꎮ因此ꎬ有必要开发铁水脱硫渣经过深度选铁后的尾渣利用问题ꎮ１㊀铁水脱硫渣超细微粉的基础性能１.１㊀化学组成分析由表１可以看出ꎬ铁水脱硫渣的主要成分为ＣａＯꎬ次要成分为ＳｉＯ２㊁ＦｅＯ㊁Ｆｅ２Ｏ３㊁ＭｇＯ等ꎬ具有较高的碱度ꎬ也具有潜在水硬活性的基本元素ꎬ可以看出Ｓ的含量较高ꎮ表１铁水脱硫渣的化学组成％ＳｉＯ２Ｆｅ２Ｏ３Ａｌ２Ｏ３ＣａＯＭｇＯＦｅＯＭＦｅＳＰｆ.ＣａＯ烧失量１４.５８３.２４１.３７５８.４９１.６５６.２９３.０２２.７５０.０５１３.３７.１７１.２㊀ＸＲＤ分析从图１可以看出ꎬ铁水脱硫渣的主要矿物组成为:①Ｎａ２Ｔｉ２Ｏ３(Ｓｉ２Ｏ６)ꎬ②Ｍｇ６ＭｎＯ８ꎬ③ＳｉＯ２ꎬ④(ＣａＯ)１２(Ａｌ２Ｏ３)７ꎬ⑤Ｃａ２ＳｉＯ４ꎮ铁水脱硫渣中含有Ｃ３Ｓ㊁Ｃ２Ｓꎬ具有水硬胶凝性ꎬ在熟料水化产物ＣＨ等激发作用下ꎬ自身或与水化产物ＣＨ等结合发生二次水化反应ꎬ能够提高矿物掺合料在水泥内的粘结能力ꎬ适合用于水泥生产的掺合料ꎮ另外ꎬ铁水脱硫渣成分以氧化硅含量㊁氧化钙含量为主ꎬＳｉＯ２含量相对较高ꎬ适用于橡胶填料ꎮ１.３㊀ＳＥＭ分析(见表２)表２ＳＥＭ分析元素ＯＭｇＡｌＳｉＣａＦｅ合计重量/％５２.０４２.７７０.９０４.４３２６.７３１３.１４１００.００㊀㊀从扫描电镜以及能谱分析结果来看ꎬ铁水脱硫渣粉的微观形貌呈多棱角状ꎬ有一定的表面孔隙ꎬ作为重金属污染土壤的固化剂具有良好的优势ꎮ主要以Ｏ㊁Ｃａ㊁Ｆｅ㊁Ｓｉ元素为主ꎬ用于橡胶制品没有有害元素ꎮ图２为铁水脱硫渣的ＳＥＭ＋ＥＤＳ分析ꎮ图１㊀铁水脱硫渣２θ/(ʎ)的ＸＲＤ分析㊀㊀图２㊀铁水脱硫渣的ＳＥＭ＋ＥＤＳ分析１.４㊀活性指数(见表３)表３铁水脱硫渣的活性指数需水量比/％７ｄ活性(５０％)２８ｄ活性(５０％)１０３５６６５㊀㊀为铁水脱硫渣超细微粉５０％替代标准砂量胶砂活性指数ꎮ从表２可以看出ꎬ铁水脱硫渣胶砂活性指数为６５％ꎮ而需水量比指标与水泥基本持平ꎮ１.５㊀激光粒度分布图３结果表明ꎬ通过合适的试验参数ꎬ可以将铁水脱硫渣粉磨至６００目ꎬ其平均粒径为１０μｍ左右ꎬ且具有较好的正态分布趋势ꎮ８１图３㊀铁水脱硫渣的激光粒度分布２㊀铁水脱硫渣超细微粉的潜在利用方向２.１㊀铁水脱硫渣用于水泥辅助掺合料的技术研究表４为铁水脱硫渣胶凝材试验表ꎮ由表４中的１０组数据可以看出ꎬ铁水脱硫渣粉与矿粉㊁石膏㊁水泥复配ꎬ强度指标均可达到４２５普通水泥强度标准ꎬ２８ｄ抗压强度最高达到４４.９ＭＰａꎬ铁水脱硫渣粉掺量在２５％~３５％ꎮ其中ꎬ最优配比为铁水脱硫渣粉ʒ矿粉ʒ石膏ʒ水泥＝３５ʒ４８ʒ６ʒ１１ꎮ表４铁水脱硫渣胶凝材试验编号铁水脱硫渣矿粉石膏Ｐ.Ｉ水泥３ｄ抗折强度/ＭＰａ７ｄ抗折强度/ＭＰａ２８ｄ抗折强度/ＭＰａ３ｄ抗压强度/ＭＰａ７ｄ抗压强度/ＭＰａ２８ｄ抗压强度/ＭＰａＡ０３０６４６０３.９６.４９.８１６.４２４.７３６Ａ１２５６４６５４.１６.５１０.２１７.８２８.４３９.９Ａ２２５６１６８４.３７１０.７１６.２２９.６４３.７Ａ３２５５８６１１４.６７.７１０.２１９.７３２.７４１.１Ａ４３０５９６５３.８６.２１０.１１４.１２５.７４０.４Ａ５３０５６６８４７.７１０.７１５.８３０.１４４Ａ６３０５３６１１４.２７１１.１１６.８２９.６４４.４Ａ７３５５４６５３.２６.３１０.０１２.９２７.６４０.６Ａ８３５５１６８３.８６.５９.９１４.２２５.６４２.４Ａ９３５４８６１１４６.８９.２１７.１３１.３４４.９㊀㊀注:水灰比０.５５ꎬ流动度１８５ꎮ２.２㊀铁水脱硫渣粉用作环保型无机橡胶填料的物理性能表５为铁水脱硫渣粉作为化工填料的基本性能表ꎮ表５铁水脱硫渣粉作为化工填料的基本性能检测项目技术指标铁水脱硫渣粉４５ｕｍ筛余物含量/％ɤ１０.１０密度/(ｇ ｃｍ－３)ȡ３.０３.２８吸油量/(ｇ/１００ｇ)ɤ３０１５水溶物的质量分数/％ɤ５３.２１０５ħ挥发物质量分数/％ɤ１０.６０水悬浮液ｐＨ值１１.４㊀㊀从表５来看ꎬ铁水脱硫渣粉用作橡胶填料的４５ｕｍ筛余物含量㊁密度㊁吸油量㊁水溶物质量分数㊁１０５ħ挥发物质量分数符合标准要求ꎬ水悬浮液ｐＨ值为碱性ꎬ适宜橡胶加工过程ꎮ将非金属无机材料用于化工有机材料中ꎬ可能需要进行改性表面处理ꎬ以增加结合力ꎮ２.３㊀铁水脱硫渣粉作为重金属污染土壤修复固化剂的效果分析(见表６)表６铁水脱硫渣粉作为重金属污染土壤修复固化剂的效果分析种类ＰｂＺｎ原始浓度/(ｍｇ ｋｇ－ｌ)３６９.１２１６５.３１处理后浸出浓度/(ｍｇ Ｌ－ｌ)１３.６７６.４２㊀㊀将适量的铁水脱硫渣粉加入到重金属污染土壤中ꎬ加少量水充分搅拌均匀ꎬ待２ｈ后ꎬ测量浸出重金属浓度ꎬ从表６来看ꎬ铁水脱硫渣粉用作重金属污染土壤修复固化剂具有明显的效果ꎬ重金属的固化率均达到了９６％以上ꎮ３㊀结㊀论１)铁水脱硫渣成分以氧化硅含量㊁氧化钙含量为主ꎬＳｉＯ２含量相对较高ꎬ适用于橡胶填料ꎬ铁水脱硫渣粉的微观形貌呈多棱角状ꎬ有一定的表面孔隙ꎬ作为重金属污染土壤的固化剂具有良好的优势ꎮ２)铁水脱硫渣超细微粉可以作为水泥辅助掺合料使用ꎬ可达到４２５普通水泥强度标准ꎬ２８ｄ抗压强度最高达到４４.９ＭＰａꎬ铁水脱硫渣粉掺量在２５％~３５％ꎮ其中ꎬ最优配比为铁水脱硫渣粉ʒ矿粉ʒ石膏ʒ水泥＝３５ʒ４８ʒ６ʒ１１ꎮ３)铁水脱硫渣超细微粉在重金属污染土壤固化剂以及橡胶功能填料等方面均有可行性ꎬ是潜在的利用方向ꎮ[ＩＤ:００６６９４]参考文献:[１]㊀张朝晖ꎬ廖杰龙ꎬ巨建涛ꎬ等.钢渣处理工艺与国内外钢渣利用技术[Ｊ].钢铁研究学报ꎬ２０１３ꎬ３３(７):１－４.[２]㊀张长波ꎬ罗启仕ꎬ付融冰ꎬ等.污染土壤的固化/稳定化处理技术研究进展[Ｊ].土壤ꎬ２００９ꎬ４１(１):８－１５.[３]㊀ＪＩＮＱｉａｎｇꎬＨＥＨｏｎｇｚｈｕꎬＹＡＮＧＧａｎｇｅｔｃ.ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｒｅｓｏｕｒｃｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆＢａｏｓｔｅｅｌｓｌａｇａｓｃｏｎｃｒｅｔｅｍａｔｅｒｉａｌ[Ｊ].ＢａｏｓｔｅｅｌＴｅｃｈｎｉｃａｌＲｅｓｅａｒｃｈꎬ２００９:９－１３[４]㊀ＮａｔａｌｉｙａＶ.ＭａｌｙｓｈｋｉｎａꎬＦｒｅｄＬ.Ｍａｎｎｅｒｉｎｇ.Ｍａｒｋｏｖｓｗｉｔｃｈｉｎｇｍｕｌｔｉｎｏｍｉａｌｌｏｇｉｔｍｏｄｅｌ:Ａｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｔｏａｃｃｉｄｅｎｔ－ｉｎｊｕｒｙｓｅｖｅｒｉｔｉｅｓ[Ｊ].ＡｃｃｉｄｅｎｔＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＰｒｅｖｅｎｔｉｏｎꎬ２００９(４):５４－５９.９１。
