礦渣微粉技術前言
    近幾年來，粉磨設備節能技術和礦渣微粉應用技術研究的不斷深入使廣大水泥企業認識到，礦渣能通過超細粉磨使比表面積控制在 400-450m2/kg左右，很多種粉磨設備都能夠生產出市場不同需求的礦渣微粉，并獲得相應的經濟效益。隨著水泥工業產業結構調整政策力度的加大，在 大力發展循環經濟的推動下，礦渣微粉的產量年年翻番，目前已接近年產1900多萬噸，建材行業內一個新興產業正逐步在形成。目前很多水泥廠在 關停立窯 政策下,如何利用現有生料系統生產超細礦粉,也是企業在激烈的市場竟爭中降低成本,發揮較好的經濟效益的有效途徑之一。
1、礦渣的來源和主要特性
    礦渣屬于工業固體廢料的一種，是高爐煉鐵過程中排出的廢渣，產量隨冶煉技術和礦石的品位不同而變化，一般為生鐵產量的25%-90%，按此估計我 國礦渣年產量在6500萬噸左右，礦渣的化學成分與水泥熟料相似，只是氧化鈣含量略低。出渣溫度愈高、冷卻速度愈快，則礦渣玻璃化程度愈高、礦渣的潛在化 學能愈大、活性也愈高。因此，經水淬急冷的高爐礦渣的活性，比未經水淬的礦渣活性要高一些。
2、礦渣的品質要求和礦渣微粉的特性
2.1. 標準(GB/T203-94)對�；�高爐礦渣的質量要求規定如下：
（1）�；�高爐礦渣的質量系數K應不小于1.2；
（2）�；�高爐礦渣中錳化合物的含量，以MnO計不得超過4%；錳鐵合金�；�高爐礦渣的MnO允許放寬到15%；硫化物含量(以硫計)不得超過3%；氟化物含量(以氟計)不得大于2%；
（3）�；�高爐礦渣的松散容重不大于1.2kg/L， 直徑不得超過100mm，大于10mm顆粒含量(以重量計)不大于8%；
（4）�；�高爐礦渣不得混有外來夾雜物，如鐵塵泥、未經淬冷的礦渣等；
（5）礦渣在未烘干前，其貯存期限從淬冷成粒時算起，不宜超過3個月。
2.2 標準(GB/T18046-2000)《用于水泥和混凝土中的�；�高爐礦渣粉》有如下規定：
（1）�；�高爐礦渣粉(簡稱礦渣粉)定義：符合GB/T203標準規定的�；�高爐礦渣經干燥、粉磨(或添加少量石膏一起粉磨)達到相當細度且符合相應活性指數的粉體。礦渣粉粉磨時允許加入助磨劑，加入量不得大于礦渣粉質量的1%；
（2）礦渣粉密度不小于2.8g/cm3;比表面積不小于350m2/kg；
（3）礦渣粉共分為三級：S105、S95和S75，他們對應的活性指數7天不小于95%、75%和55%，28天不小于105%、95%和75%，流動度比小于85%、90%和95%；
（4）礦渣粉含水量不大于1.0%；
（5）三氧化硫不大于4.0%；
（6）氯離子不大于0.02%；
（7）燒失量不大于3.0%。
3、超細礦渣粉的特點
（1）工作性好：新拌混凝土塌落度高，保水性、可塑性好，泌水少。
（2）耐久性好：抗硫酸鹽侵蝕、抗微縮、抗氯鹽滲析、抗海水侵蝕、抗碳化，抗堿集料反應。（3）水化熱低：水化熱速度慢，有利于防止大體積混凝土內部升溫引起的裂縫，可用于配制大體積混凝土。
（4） 混凝土后期強度高，耐磨性能好，與鋼筋結合力強，可用于配制高性能混凝土。
（5）環境性能優異：替代水泥，可大大節約能源，減少二氧化碳排放,減少大氣污染。
（6）美觀混凝土：可顯著改善水泥混凝土外觀顏色，使混凝土外觀顏色均勻一致。
4、采用“礦渣和熟料分別粉磨”工藝
    在當前的工業固體廢棄物的綜合利用中，水泥企業一般是將礦渣與熟料及其他組分物料，按配比一起加到球磨機中共同混合粉磨。由于各種物料易磨性差異 較大，當出磨物料達到工藝要求時，其中某些工業廢渣組分的細度，并沒有達到理想的指標。如：粉磨礦渣水泥時，礦渣比水泥熟料難磨得多，水泥比表面積已達到 了330 m2/kg以上，而水泥中的礦渣粉的比表面積只有210～280m2/kg左右，其水化活性不能在水泥構件或建筑工程中正常發揮。因此，水泥專家建議：有 條件的水泥企業應將礦渣與熟料等其它組分物料分開，將礦渣單獨粉磨、熟料與石膏及其它混合材一起粉磨，然后再根據市場要求，配制合成不同強度等級的礦渣水 泥或復合水泥。
5、采用礦渣單獨粉磨系統有如下幾方面的好處：
（1）礦渣的質量系數不能全面評價礦渣的質量。相近的質量系數，由于水淬等因素的影響，其活性也不相同。通過單獨粉磨后,礦渣粉的活性指數能比較科學地反映它的內在質量。
（2）礦渣易碎難磨，按普通磨生產中作為混合材用,難以發揮其活性。礦渣單獨粉磨才有可能實現它的超細化，從而實現高效利用。礦渣微粉不僅可生產優質礦渣水泥，還可廣泛用于混凝土攪拌站,建筑制品和砼工程領域。
（3）能充分發揮水泥活性，避免過粉磨現象,由于礦渣單獨粉磨成超細粉,大大提高了它的潛在活性,因此配制的水泥不僅早期強度高,后期強度增長更高。
（4）由于超細礦渣微粉活性高，礦渣摻量增加,因此可更多地替代硅酸鹽熟料，節約礦產資源。
6、礦渣與熟料混合粉磨與分別粉磨的區別
（1）礦渣與熟料等混合粉磨，由于兩者易磨性不同導致礦渣的顆粒粒度粗，潛在水化活性沒有得到充分發揮，在混凝土中只能起微集料作用，若等到礦渣磨細，則熟料過細，影響水泥性能，而且大大增加了電耗。
（2）礦渣與熟料分別粉磨，則可根據需要粉磨，粉磨性能較好的礦渣粉與熟料粉制得性能較好的水泥。分別粉磨另一個優點是，可根據用戶需要配制不同品種和不同標號的水泥。磨礦渣時若用現有的水泥磨，因礦渣初始顆粒小，但易磨性差，故應減小破碎能力，增加粉磨能力。
7、 “礦渣如何超細粉磨”工藝實施方案
（1）對�；�高爐礦渣采用分別粉磨的形式，是目前礦渣綜合利用中最適用的工藝流程。工藝流程形式常見有四種型式:一是采用一級開路CXMK超細礦渣球磨流 程；二是采用帶高效選粉機閉路球磨工藝流程；三是立式磨閉路流程；四是輥壓作為預粉磨與球磨機聯合粉磨流程。這些流程的共同點是：必須將礦渣粉磨成高細粉 (統稱：礦渣微粉)，即礦渣微粉中的顆粒45μm 篩余在3～8%,比表面積在400～450m2/kg左右，然后可以直接給混凝土攪拌站取代水泥的部分摻量，或再與熟料粉合成不同強度等級的品種水泥。對 于大多數水泥廠可采用 種方式，不僅投資省，而且工藝和設備管理比較簡單，第2、3、4種方式對生產能力大可選用，但一次性投資也較高。

（2） 當前，有許多立窯企業可根據 的產業政策，調整自己的產品結構，改變生產低強度等級水泥為主的現狀，通過把原有生料磨改造成礦渣磨或熟料磨；把立窯改造 成高效立式烘干機用來烘干礦渣，通過一系列投資較少的改造，使閑置的設備成為一條較完整的礦渣微粉生產線，再購買少量水泥熟料，生產高混合材摻量的礦渣水 泥或復合水泥。
8、“熟料與礦渣單獨粉磨”注意事項
（1）礦渣原料中大顆粒含量很少，粒度相對均勻，粒徑多集中于0-8mm。因此，為了控制入磨粒度，以利于球倉優化級配，只需在磨前安裝10～15格篩進行預選分即可。
（2）礦渣對設備的磨損受礦渣中鐵的含量影響較大。由于鐵具有可塑性，故很難在粉磨設備中被細磨，在球段倉直接影響粉磨效果和產質量，并增加研磨體和襯板的消耗。
（3）一般對礦渣粉磨來說，對所用礦渣進行易磨性能指數試驗，測得準確的數據，有利于指導磨內結構及研磨體的選用。 
（4）倉位的分配及數量,對于中長磨可選用三倉,而長徑比小于3的磨機可直接用二倉即可。
（5）專用的篩分裝置及篦孔排列形式的變化適應高比表面積礦渣粉的要求,選擇不當會使比表面積上不來,顆粒級配不合理。
（6）對入磨礦渣的水份要嚴格控制，水份過大不利于研磨，造成系統產量飽磨及糊磨等磨內工況惡化現象，電耗高；水份過小，礦渣在磨內流動性過快，造成比表 面積上不來，而適當的水份可以降低磨內的溫度，增加礦粉的活性,從而提高粉磨效率。
（7）粉磨平衡。物料在粉磨過程中，隨著粉磨時間的延長，物料比表面積逐漸增大，其比表面積也增大，因而微細顆粒相互聚集、結團的趨勢也逐漸增強。經過一 段時間后，磨內達到所謂的“粉磨極限”。解決現有磨機因溫度過高存在的靜電吸附問題，可通過磨內結構調整和風量的變化的辦法合理解決。
（8）粉磨工藝參數調整。粉磨礦渣時，由于入磨物料粒度的減小，球磨機磨內研磨體的平均球徑必然要隨之變化，一般來說根據磨機的倉位及裝載量進行調整。
9、 超細礦渣微粉的生產
（1）目前很多中小型企業，面臨水泥市場的激烈競爭及 環保治理的嚴格要求。立窯關停后，如何利用現有設備進行生產，綜合利用廉價的礦渣則可以使它變廢 為寶。鹽城市誠信粉磨烘干技術研究中心正是把現有的烘干機技術改造后增產80～120%，把現有的水泥磨、生料磨通過超細礦粉磨改造后成為超細礦渣磨，也 可以將現有的球磨機改造成CXMK超細礦粉專用磨機。對于新上超細礦渣磨的廠家可以在磨機制造廠家購買球磨機外部回轉筒體、進出料裝置、電動控制和傳動系 統，而由鹽城市誠信建材環保設備有限公司提供球磨機的襯板、誠信礦粉專用篩分裝置、活化裝置、出料裝置、以及整體系統改造設計投資方案。
（2）林州林鋼水泥有限公司將一臺φ2.2m×7m開路球磨機，采用誠信內篩分復合式專利超細礦渣粉磨技術，單獨粉磨礦渣微粉，產品比表面積 ≥420m2/kg,磨機產量達到7.5t/h，當加入5%左右的粉煤灰后，磨機產量提高到8.0t/h，綜合電耗58kwh/t，青島青城水泥有限公司 將φ1.83m×7m叁臺開路球磨機，改為誠信內篩分復合式超細礦渣磨單獨粉磨礦渣微粉，產品比表面積≥420 m2/kg，叁臺磨機合計產量達13.8t/h,年綜合效益達到120多萬元;河南水泥工業有限公司Φ2.4×13m開路礦渣磨采用誠信內篩分復合式磨機 專利技術后，磨機臺時產量達到了13.5-14t/h,磨出礦粉直接勾兌水泥,每年帶來近180萬元的效益；江陰市海豹水泥有限公司φ2.6m×13m開 路礦渣磨采用誠信內篩分復合式磨機專利技術后磨機臺時產量提高了30%，達到了15-16t/h，噸粉磨電耗降低了8-10kwh；江陰市華西超細礦粉有 限公司先后在4臺φ2.4×13m開路礦渣磨上采用誠信內篩分復合式磨機專利技術后，磨機臺時產量提高了20%，產品比表面積≥430m2/kg;江陰市 綺星水泥有限公司Φ2.6×13m開路礦渣磨采用誠信內篩分復合式磨機專利技術后，磨機臺時產量提高了35%，達到了16~18t/h,噸粉磨電耗 65～70kwh。
（3）隨著礦渣微粉在建筑施工和重點工程中的應用，礦粉的作用越來越大。如何利用現有生料磨或開流水泥磨改造成高效超細礦粉生產線，是實現節約成本、提高效益的有效手段，很值得在困境和正發展中的企業推廣應用。