一种含有半干法改性脱硫灰的水洗改性矿粉的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种建筑用料，具体地属于一种含有半干法改性脱硫灰的水洗改性矿 粉。
【背景技术】
[0002] 随着半干法脱硫项目的增多，半干法脱硫灰的产生量逐年递增，据统计，一台 360m2烧结机采用全烟气脱硫，则每年产生4~5万吨，脱硫灰主要成份为亚硫酸钙、硫酸钙、 碳酸钙和氢氧化钙。目前，脱硫灰多作为添加剂用于制备水泥、砖或者无机材料。由于脱硫 灰中亚硫酸钙含量较高，其实际应用时受到各种限制。而同时钢渣是炼钢时产生的一种工 业废渣，其数量一般为粗钢产量的10~20%，产生量巨大。2011年全国钢渣的产生量约为 0. 7亿吨，据不完全统计钢渣的综合利用率只有20%。传统的钢渣处理方法普遍存在占地面 积大、处理环境污染严重、设备消耗大等缺点；同时一般的改性手段通常由于钢渣中活性氧 化钙含量高、不稳定，无法得到正常的推广使用。钢渣的大量堆存，给钢铁企业所在地的环 境带来了大量的扬尘污染，同时也大量占用了宝贵的土地资源，这在环境学中被称为是资 源的"双重浪费"。
[0003] 高炉矿渣微粉是优质的混凝土掺合料和水泥混合材，是当今世界公认的配制高耐 久性混凝土结构的首选混合材料之一。其与普通混凝土相比，掺有矿渣微粉的混凝土具有 水化热低、耐腐蚀，与钢筋粘结力强，抗渗性强，后期强度高。矿渣微粉作为一种质优价廉的 新型建筑材料深受建筑业的欢迎。半干法脱硫灰主要成份为硫酸钙、亚硫酸钙，其外观形貌 与矿渣微粉相似，用于生产矿粉具有投资省、工艺流程简单的特点。目前，通常将半干法脱 硫灰直接与矿粉混合处理，但这样会导致矿粉早期强度下降明显，无法直接应用，这已成为 各有关企业亟待解决的问题。
【发明内容】
[0004] 本发明针对现有技术存在的不足，提供一种不仅能采用高炉矿渣微粉，且能有效 解决半干法脱硫灰堆存带来的污染问题，使半干法脱硫灰得到综合利用，缩短凝结时间，并 提高水洗改性矿粉性能的含有半干法改性脱硫灰的水洗改性矿粉。
[0005] 实现上述目的的措施： 一种含有半干法改性脱硫灰的水洗改性矿粉，其原料组成及重量百分比含量为：粒度 < 0. 074mm矿渣粉不低于96%，粒度< 0. 074mm半干法改性脱硫灰不超过4%。
[0006] 其特征在于：所述的半干法改性脱硫灰由以下制备方法获得： 1) 将半干法脱硫灰与水按照1 :3~8重量比进行混合，并充分搅拌均匀，搅拌时间不低 于 IOmin ； 2) 采用过滤器进行固液分离； 3) 将所分离出的固体物采用去离子水进行洗涤，控制洗涤后的固体物中氯离子重量百 分比含量< 0. 1% ;锌尚子重量百分比含量< 0. 1% ; 4) 进行干燥，经干燥后的残余水份重量百分比含量控制在< 1% ; 5) 待用。
[0007] 本发明之所以要对半干法脱硫灰进行改性，是由于通过物理化学分析，发现脱硫 灰中含有氯化锌。氯化锌是一种良好的缓凝剂，缓凝效果比一般的石膏好，其缓凝机理在于 Zn2+与浆体内0!Γ等离子生成不溶水产物，覆盖在水泥颗粒表面，另一方面Zn 2+吸附在水化 相的晶胚上，降低了晶体生成速度，阻碍了浆体结构发展。因此为控制矿渣水泥的凝结时间 在正常范围内，需对脱硫灰中的氯化锌去除。氯化锌易溶于水，采用水洗方式脱除具有经济 尚效的优点。
[0008] 本发明与现有技术相比，不仅能使高炉矿渣微粉及半干法脱硫灰得到综合利用， 且能有效解决半干法脱硫灰堆存带来的污染问题，还能提高水洗改性矿粉的性能，还能使 矿粉初凝时间小于300min，终凝时间小于600min，7天抗压强度不低于22MPa，28天抗压强 度不低于41MPa，满足了标准质量要求。
【具体实施方式】
[0009] 下面对本发明予以详细描述： 表1为本发明各实施例及对比例的原料取值（Wt%)及性能列表； 表2为本发明各实施例中半干法改性脱硫灰的制备主要工艺参数情况列表。
[0010] 本发明各实施例中的半干法改性脱硫灰按照如下步骤生产： 1) 将半干法脱硫灰与水按照1 :3~8重量比进行混合，并充分搅拌均匀，搅拌时间不低 于 IOmin ； 2) 采用过滤器进行固液分离； 3) 将所分离出的固体物采用去离子水进行洗涤，控制洗涤后的固体物中氯离子重量百 分比含量< 0. 1% ;锌尚子重量百分比含量< 0. 1% ; 4) 进行干燥，经干燥后的残余水份重量百分比含量控制在< 1% ; 5) 待用。
[0011] 本发明的原料，即矿渣粉与半干法改性脱硫灰进行混合均匀后使用。
[0012] 表1中为经将本发明含有半干法改性脱硫灰的水洗改性矿粉按照的脱硫灰与水 泥各50%进行混合搅匀后，再按照GB/T 18046 - 2008《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿 渣粉》中方法进行测试，同时与未改性的矿粉进行对比，其结果见表1. 表1 本发明各实施例及对比例的原料取值(wt%)及性能列表
表1中：改性脱硫灰粒度为< 0. 074mm，矿渣粉的粒度为< 0. 074mm ; 对比例1~3的性能也同样与水泥各取50%并混合后的性能试验结果。
[0013] 表2本发明各实施例中半干法改性脱硫灰的制备主要工艺参数情况列表
从表1可以看出，脱硫灰经改性后掺入矿粉中，矿粉的凝结时间和力学强度指标均得 到改善，如掺1%的改性脱硫灰较不改性脱硫灰矿粉的初凝时间缩短34%，终凝时间缩短 8. 3% ;7天抗压强度为22. 64MPa，较原1提高5. 4% ;28天抗压强度提高0. 3%。掺2%的改性 脱硫灰矿粉较不改性脱硫灰矿粉，初凝时间缩短47%，终凝时间缩短24% ;7天抗压强度提高 5. 4%，28天抗压强度提高0. 05% ;掺4%的改性脱硫灰矿粉较不改性脱硫灰矿粉，初凝时间缩 短52%，终凝时间缩短37% ; 7天抗压强度提高6%，28天抗压强度提高1. 7%，所有掺改性脱硫 灰矿粉的初终凝时间，抗压折强度均满足国标GB18046 - 2008要求，实现脱硫灰变废为宝。 [0014] 本【具体实施方式】仅为最佳例举，并非对本发明技术方案的限制性实施。
【主权项】
1. 一种含有半干法改性脱硫灰的水洗改性矿粉，其原料组成及重量百分比含量为：粒 度< 0. 074mm矿渣粉不低于96%，粒度< 0. 074mm半干法改性脱硫灰不超过4%。2. 如权利要求1所述的一种含有半干法改性脱硫灰的水洗改性矿粉，其特征在于：所 述的半干法改性脱硫灰由以下制备方法获得： 1) 将半干法脱硫灰与水按照1 :3~8重量比进行混合，并充分搅拌均匀，搅拌时间不低 于IOmin； 2) 采用过滤器进行固液分离； 3) 将所分离出的固体物采用去离子水进行洗涤，控制洗涤后的固体物中氯离子重量百 分比含量< 0. 1% ;锌尚子重量百分比含量< 0. 1% ; 4) 进行干燥，经干燥后的残余水份重量百分比含量控制在< 1% ; 5) 待用。
【专利摘要】一种含有半干法改性脱硫灰的水洗改性矿粉，其原料组成及重量百分比含量为：粒度＜0.074mm矿渣粉不低于96%，粒度＜0.074mm半干法改性脱硫灰不超过4%。本发明不仅能使高炉矿渣微粉及半干法脱硫灰得到综合利用，且能有效解决半干法脱硫灰堆存带来的污染问题，还能提高水洗改性矿粉的性能，还能使矿粉初凝时间小于300min，终凝时间小于600min，7天抗压强度不低于22MPa，28天抗压强度不低于41MPa，满足了标准质量要求。
【IPC分类】C04B18/12
【公开号】CN104891836
【申请号】CN201510245189
【发明人】卢丽君, 薛改凤, 黄建阳, 方宏辉, 朱书景, 康凌晨, 刘瑛
【申请人】武汉钢铁(集团)公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月14日