[发明专利]一种提高低活性风冷高炉渣水化活性的方法

说明书

一种提高低活性风冷高炉渣水化活性的方法，属于建筑材料技术领域。高炉渣在实际工程应用当中工作性能差，所以需要在其生产过程以及使用过程中对其质量进行改良，主要通过：(1)加入玻璃体网络形成剂进行改性，通过加入氧化铝、氧化硅调整玻璃体网络形成剂的比例降低高炉渣结构的聚合度，氧化铝与氧化硅的比例主要通过符合要求的粉煤灰调节。(2)加入玻璃体网络阳离子改性剂进行改性，通过加入氧化钡、氧化磷来降低高炉渣结构的聚合度(3)加入玻璃体网络阴离子改性剂进行改性，方法为在矿渣成分当中加入卤素无机盐类物质。经过改良后的风冷高炉渣的7day、28day活性可以提高10％以上。

技术领域

一种提高低活性风冷高炉渣水化活性的方法，属于建筑材料技术领域。

背景技术

冶炼生铁会产生很多副产品，高炉渣是其中之一。高炉渣因为具有潜在的水硬活性，已经成为了建筑材料领域不可或缺的功能性材料。但是受冶炼生铁原矿的化学成分的影响，高炉渣的化学组成、矿物组成以及其表现出的水硬活性均存在差异，不同的高炉渣的28day水硬活性可以相差几十兆帕以上，部分高炉渣的低水化活性严重影响了其工作性能，必须对其活性进行激发后才可应用于建筑材料领域，对高炉渣进行激发的主要手段有物理激发和化学激发，物理激发主要依靠提高高炉渣的细度增大其比表面积，从而增加其反应面积，使水化活性得到提高。化学激发则主要是依靠无机盐类物质或醇胺类物质在水化过程中促进其溶解从而提高其活性。

高炉渣的活性本质上是由其内部活性成分‘玻璃体’的含量和其结构聚合度所决定的，聚合度越低的玻璃体越有利于水解，而玻璃体的结构聚合度又与其化学组成有关，所以依靠调节高炉渣的化学组成达到降低玻璃体聚合度的目的也是改善其水化活性的有效手段，而相关技术手段尚无研究报道。对于高炉渣采用物理激发会存在大量的电力消耗，降低了产品的附加值，且细度无法准确控制。而化学激发则在实际应用当中的激发效果会产生不稳定的现象，同一种激发剂对不同的高炉渣的激发效果会存在很大的差异。所以，从高炉渣的结构上对高炉渣的水化活性进行调控是一种有效的途径，同时与物理激发和化学激发配合，将能够更大地改善高炉渣的品质，对于提高高炉渣在建材中的应用水平有积极的促进作用。

同时在近年的风冷高炉渣粒化装置的发展过程中，在高炉渣溶体成渣前从化学组成和结构上调整高炉渣的活性的理念已经成为了设计者们考虑的主要问题之一，为本方法中的在进行风冷粒化之前向高炉渣中添加改性剂的实施提供了有效手段。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够提高低活性风冷高炉渣水化活性的方法。

为了解决以上技术问题，本发明首先指出了活性较低的高炉渣的化学与结构特征，①该类炉渣呈现出较低的碱度系数，②该类高炉渣会呈现出较高的SiO₂/Al₂O₃比，③该类高炉渣中存在少量的氧化钛、氧化锰等惰性氧化物。适用于一种提高低活性风冷高炉渣水化活性的方法的高炉渣为玻璃体聚合度较高导致的的活性较低的高炉渣，其特征为：

(1)所述高炉渣的化学组成中：四元碱度≥1.2，m(SiO₂)/m(Al₂O₃)≥2.5，Q₀/Q₁≤1，其中Q₀为高炉渣玻璃体中孤岛状硅氧四面体的含量，Q₁为高炉渣玻璃体中含有一个桥氧的硅氧四面体的含量，该含量可通过²⁹Si MAS NMR定量分析测得。

(2)高炉渣中存在的不利化学组成主要为：TiO₂、MnO₂等惰性或低活性氧化物，其含量占高炉渣质量的2％以上。