改性钢渣制备水泥的基础性能研究.pdf

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1、第4期矿产综合利用No．42012年8月MultipurposeUtilizationofMineralResourcesAug．2012改性钢渣制备水泥的基础性能研究鲍继伟，张玉柱，龙跃，邢宏伟，田铁磊(河北联合大学冶金与能源学院河北省现代冶金技术重点实验室，河北唐山063009)摘要：以钢渣、铁尾矿为主要原料，将钢渣掺加三种铁尾矿并在高温下熔融，熔融后得到的改性钢渣用于制备钢渣水泥。研究钢渣掺加三种铁尾矿制备的钢渣水泥的凝结时间、安定性、抗折抗压强度等性能。通过物理性能和XRD检测分析三种改性钢渣水

2、泥的各项基础性能。结果表明，此改性钢渣水泥具有良好的物理力学性能。钢渣掺加铁尾矿改性之后能缩短钢渣水泥的初凝时间，有效提高钢渣水泥的早期强度；改性钢渣水泥中f-CaO含量低予2％，钢渣掺加铁尾矿能有效降低f-CaO含量，提高水泥的安定性；抗折抗压强度分别达到P·SS42．5和P-SS32．5R等级。本项目利用当地工业废渣和尾矿研制的改性钢渣复合硅酸盐水泥，铁尾矿掺量达到了10％，对废弃资源进行了有效利用，增加了钢渣的高附加值，减少了环境污染。关键词：铁尾矿；改性钢渣；水泥性能；安定性；强度中图分类号：T

3、Q172．44文献标识码：A文章编号：1000—6532(2012)04—0047—04钢渣用作水泥掺和材是钢渣综合利用的重要1．1钢渣、铁尾矿、水泥熟料和石膏途径¨J。研究多种活性材料复合掺加的水泥，充试验用钢渣取自唐钢中厚板材有限公司的普通分发挥混合材的潜在活性，以形成安定性、强度等性转炉钢渣，钢渣经破碎粉磨后一801xm48％，最大临能优良的水泥j。解决钢渣水泥存在的安定性不界粒度为8ram，粒度一8ram93％。铁尾矿分别取自良、早期强度低等问题，旨在利用唐钢中厚板材有限唐山滦县铁尾矿库、唐山石

4、人沟铁尾矿库、迁安马兰公司的普通转炉钢渣和唐山三个地区的铁尾矿。通庄铁尾矿库，三种铁尾矿一8Om分别为17％、21％、过高温熔融形成改性钢渣，用于制备钢渣水泥，成功15％，粒度一8ram含量分别为94％、97％、88％。熟研制出安定性优良、强度等级达P·SS42．5和P·料采用唐山冀东水泥厂生产的水泥熟料，石膏为天SS32．5R的改性钢渣水泥。尤其是掺加酸性铁尾矿然二水石膏，其SO，含量为40％。钢渣、铁尾矿、水改性后，水泥中f-CaO含量显著降低(低于2％)，大泥熟料和石膏的化学组成见表1。由铁尾矿的

5、XRD大提高了水泥的安定性。通过对掺铁尾矿改性钢渣衍射图谱，可知三种铁尾矿的主要矿物为石英、云母制备水泥的研究，揭示了改性钢渣对制备钢渣水泥和方解石。基础性能的影响规律。1试验原料表1钢渣及铁尾矿的化学组成／％Table1Chemicalcomponentsofsteelslagandirontailings收稿日期：2012-02—10；改回日期：2012-02-28基金项目：河北省应用基础重点基础研究项目(10965633D)作者简介：鲍继伟(1986一)，男，硕士研究生，主要从事冶金资源综合利用方

6、面研究。·48·矿产综合利用2012拄1．2改性钢渣(改性钢渣，其中铁尾矿10％)30％、水泥熟料改性钢渣中普通钢渣与铁尾矿的含量比为9：65％、石膏5％。1，其中掺加唐山滦县铁尾矿的改性钢渣样品记为表3温度对改性渣中f-CaO含量的影响A，掺加唐山石人沟铁尾矿的改性钢渣样品记为Table3Influenceoftemperatureonf-CaOA：，掺加迁安马兰庄铁尾矿的改性钢渣样品记为contentinthemodifiedslag。改性后钢渣的主要化学组成见表2。改性钢渣粉磨后粒度(80m筛余)

7、均小于10％，粉磨60min，比表面积按GB／T8074-2008测定，三种改性钢渣比表面积相等，其值为372m／kg。表2改性钢渣的化学组％l~)le2Chemicalcomponentsofmodifiedsteelslag霎CaOsio2MgOAI2O303FeOMnOP205LossRA=；8．1714978．441．31】4．351．2108547723}；．6314"557．071．．57l24311．17l24O．8312．512．65粉磨采用实验室~500x500mm球磨机，比表面A]3

8、6．鹤I4{；57．37i．56l5．78l4．221．160．827．562．47积的测定按GB／T8074-2008进行；根据GB／2试验方法T1346-20011测定水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性；按GB／T17671-1999测定水泥强度。将钢渣掺加三种铁尾矿并在高温下熔融，熔融后得到的改性钢渣用于制备钢渣水泥。钢渣掺加三3结果与分析种铁尾矿在不同温度下熔融后f—CaO含量见表3。将掺普通钢渣的水泥记为B，，掺滦县铁尾矿改由表