烧结烟气脱硫石膏作矿渣粉和钢铁渣复合粉激发剂应用途径的研究

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1、节能减排烧结烟气脱硫石膏作矿渣粉和钢铁渣复合粉激发剂应用途径的研究闾文朱桂林孙树杉摘要：通过对改性后的烧结烟气脱硫石膏作矿渣粉、2试验原材料钢铁渣复合粉激发剂的研究为其寻找一种高附加值利用的途2.1试验用原材料化学组成径。由试验结果表明：改性后的烧结烟气脱硫石膏作矿渣粉和主要原材料有脱硫石膏、矿渣粉、钢渣粉、水钢铁渣复合粉激发剂可以提高矿渣粉和钢铁渣复合粉的性泥、粉煤灰，化学成分如表1。能，能为钢厂产生可观的经济效益，使钢铁企业变废为宝，实脱硫石膏为粉红色粉末状，经过一定的工艺处理现“零排放”和资源化利用。后0.08mm方孔筛筛余1.0

2、%。关键词：烧结烟气脱硫石膏钢铁渣复合粉激发剂矿渣粉为新余钢厂S95级矿渣粉，比表面积为407m2/kg，玻璃体含量在95%以上；1前言烧结烟气脱硫石膏（以下简称“脱硫石膏”）是钢渣粉为新余钢厂热闷钢渣粉磨产品，比表面积为404m2/kg；钢厂烧结机烟气脱硫时由SO和脱硫剂（如CaCO、23Ca（OH）等）反应生成的一种工业副产石膏。每钢铁渣复合粉为30%的钢渣粉和70%的矿渣粉复2一吨烧结矿产生1～2kgSO，以年产4亿吨铁计算，合的产品；2烧结矿每年排出约120万吨SO，约产生324万吨脱水泥为北京琉璃河P·O42.5级水泥；2硫石

3、膏，如此多的脱硫石膏不加以利用，将会占用粉煤灰为赤峰市元宝山发电厂Ⅰ级粉煤灰。大量土地，污染环境，给钢厂带来沉重的负担。从2.2试验方法可持续发展的观点出发，这些脱硫石膏又是可利用的1）水泥胶砂强度测定按照GB/T17671-1999《水资源[1][2]。因此研究脱硫石膏的高附加值利用途径，泥胶砂强度检验方法》进行。对推动钢铁行业废气、废渣和固体废弃物的“零排2）混凝土抗压强度测定按照GB/T50081-2002《普放”、资源综合利用均有重要作用。通混凝土力学性能试验方法标准》进行；钢铁渣复合粉是将钢渣和矿渣粉磨后复合得到的一3）混凝土

4、塌落度测定按照GB/T50080-2002《普种产品，具有早期强度发展缓慢，后期强度能不断增通混凝土拌合物性能试验方法标准》进行。长的特点。将改性后的脱硫石膏作矿渣粉和钢铁渣复2.3脱硫石膏的微观分析合粉的激发剂不仅为钢厂解决了固体废弃物的堆存占用采用Dmax-MSAL12kw高功率粉末衍射仪对脱硫石膏土地、污染环境等问题，还能为钢厂带来显著的环境进行了矿物组成分析，见图1；采用日本电子公司JSM-效益和经济效益。5900型扫描电镜观察了脱硫石膏的微观形貌，见图2。表1主要试验原材料化学成分%样品名称SiOAlOCaOMgOFeOSON

5、aOMnOCaFCaCl烧失量TiO2232332222脱硫石膏2.400.2441.010.511.3848.640.18－0.020.024.0－矿渣粉33.6813.1838.209.282.520.21－0.048－－－0.062钢渣粉12.631.5544.6511.4427.370.170.031.56P02.52f-Ca03.5－－25CHINASTEEL水泥21.975.2163.492.132.301.830.5－－－－－粉煤灰58.0220.733.431.528.860.90.08－f-Ca00.731.24－20

6、2009NO.12节能减排掺量为3%时，矿渣粉3天抗压强度为25.4MPa，7天抗压强度为39.8MPa，分别比对比样提高28%、18%，28天抗压强度为62.0MPa，比对比样提高6.8MPa。4脱硫石膏提高矿渣粉强度机理的初步探索为解释掺脱硫石膏后矿渣粉强度提高的机理进行了X-射线衍射图谱分析，试样采用净浆进行测试，结果见图3和图4。由图1可以看出，脱硫石膏的主要矿物组成为CaSO·0.5HO，其他杂质较少。42由图2SEM扫描电镜图片可以清晰的看出图片中的脱硫石膏晶体结晶完好，形状规则，主要呈板状。3脱硫石膏的掺量对矿渣粉性能的影

7、响进行了矿渣粉掺脱硫石膏后胶砂强度的试验，试对比图3和图4可以看出：矿渣粉掺脱硫石膏后验结果见表2。28天水化产物出现比较明显的峰（2.7642、5.6837、由表2试验结果可见，矿渣粉掺脱硫石膏后强度3.9057），峰值对应的矿物是钙矾石3CaO·AlO·23提高。当脱硫石膏掺量为2%时，矿渣粉3天抗压强3CaSO·32HO，而未掺脱硫石膏的矿渣粉的水化产42度为24.7MPa，7天抗压强度为39.8MPa，分别比对比物的峰值不太明显。掺脱硫石膏后出现钙矾石主要是样提高24%、18%，与纯水泥强度相当，28天抗压由于脱硫石膏的引入使矿

8、渣的玻璃体网络结构发生解强度为60.2MPa，比对比样提高5.0MPa。当脱硫石膏体，脱硫石膏中的SO2-与矿渣粉中Al3+、Ca2+发生以4表2脱硫石膏对矿渣粉性能的影响配合比(%)脱硫石膏流动度抗压强度