一、引言
礦渣是煉鐵過程中排出的工業(yè)廢料，每煉一噸鐵產(chǎn)生大約30%的礦渣。近年我國的鋼產(chǎn)量突破2億噸，年產(chǎn)水淬高爐礦渣約6000萬噸。礦渣經(jīng)水或空氣急冷處理成為粒狀顆粒，稱為“ ?；郀t礦渣、水淬礦渣”。其化學(xué)成分與硅酸鹽水泥熟料成分相接近，主要是二氧化硅、 三氧化二鋁、氧化鈣、氧化鎂等氧化物及一些硫化物。經(jīng)水淬急冷后的礦渣，玻璃體含量多 ，結(jié)構(gòu)處于高能量狀態(tài)不穩(wěn)定，潛在活性大。
二、礦渣微粉的用途
礦渣經(jīng)過粉磨加工成為礦渣微粉，它的生產(chǎn)成本低，銷售價格低于水泥價格，它是高性能混凝土的優(yōu)質(zhì)原料，適用于大型的商品混凝土攪拌站，它可等量代替各種混凝土中的部分水泥用量，同時它作為混凝土的改性劑，可明顯改善混凝土的性能。礦渣微粉又是水泥的優(yōu)質(zhì)原料，適用于各水泥企業(yè)，它可等量代替水泥中的部分熟料用量，又可在水泥中加入礦渣微粉增加水泥產(chǎn)量，還能夠明顯改善水泥的性能。
1、水泥企業(yè)生產(chǎn)礦渣微粉可等量代替部分熟料用量，大幅度降低生產(chǎn)成本，降低游離鈣，提高水泥安定性能的合格率（出磨合格率100%）；礦渣微粉摻入水泥中，提高水泥的綜合性能，與水泥同等價位銷售；2、水泥粉磨站生產(chǎn)礦渣活化微粉，可等量減少購買部分熟料的用量，并且提高水泥質(zhì)量；礦渣微粉摻入水泥中，與水泥同等價位銷售；3、商品混凝土攪拌站（建筑公司）使用礦渣活化微粉，可等量代替各種混凝土中的部分水泥用量，并且混凝土的和易性能好、脫膜快，早期、后期強(qiáng)度高；改善水泥混凝土的抗?jié)B性、抗凍性、增加塌落度，提高水泥標(biāo)號。
三、礦渣普通微粉
1、礦渣普通微粉生產(chǎn)成本比較高。目前國內(nèi)大多數(shù)水泥生產(chǎn)企業(yè)水泥粉磨設(shè)備均采用球磨機(jī)，在正常球磨機(jī)生產(chǎn)中，粉磨礦渣微粉的平均電耗是粉磨水泥的2～3倍。產(chǎn)品比表面積達(dá)到450㎡/kg時，傳統(tǒng)的開路磨機(jī)生產(chǎn)普通礦渣微粉：φ1.83m×7m磨機(jī)產(chǎn)量1.5t/h、φ2.4m×13m磨機(jī)產(chǎn)量7t/h、φ2.6m×13m磨機(jī)產(chǎn)量9t/h，系統(tǒng)電耗在100kwh/t左右。
2、粉磨過程中，礦渣比表面積增長十分緩慢，當(dāng)?shù)V渣比表面積大于450㎡/kg時，會產(chǎn)生過粉磨，由于靜電吸附造成顆粒聚集、糊球現(xiàn)象，磨機(jī)產(chǎn)量大幅降低，電耗大幅增加。
目前很多企業(yè)生產(chǎn)的礦渣微粉的比表面積在360～420之間，礦渣微粉的活性并沒有完全發(fā)揮出來，利用率較低，其經(jīng)濟(jì)價值也較低。
3、利用礦渣微粉生產(chǎn)的水泥，摻加礦渣微粉后的水泥3d強(qiáng)度低于摻加礦渣微粉前的水泥早期強(qiáng)度1.0～3.0Mpa.四、礦渣活化微粉針對普通礦渣微粉生產(chǎn)成本高（電耗100kwh/t左右）、比表面積低、降低水泥原來的早期強(qiáng)度且使用摻加量較少、其經(jīng)濟(jì)價值也較低的問題，由四平市宏橋水泥技術(shù)研究所開發(fā)研制的礦渣活化微粉生產(chǎn)技術(shù)，是通過粉磨時激發(fā)礦渣的活性，提高產(chǎn)品質(zhì)量；具有磨機(jī)產(chǎn)量高、電耗低、成本低等特點，適用于在球磨機(jī)上生產(chǎn)礦渣活化微粉，在充分利用原有設(shè)備條件或把原有設(shè)備稍微改動的情況下，即可生產(chǎn)低成本、高質(zhì)量的礦渣活化微粉；活化微粉摻入水泥的強(qiáng)度，高于普通礦渣微粉摻入水泥的強(qiáng)度。
五、礦渣活化微粉的主要指標(biāo)
1、比傳統(tǒng)的磨機(jī)生產(chǎn)普通礦渣微粉提高產(chǎn)量100%～200%；在比表面積450㎡/kg～550㎡/㎏的情況下，開路磨機(jī)生產(chǎn)礦渣活化微粉：φ1.83m×7m磨機(jī)產(chǎn)量4.5～5.0t/h、φ2.4m×13m磨機(jī)產(chǎn)量15.0t/h以上、φ2.6m×13m磨機(jī)產(chǎn)量可以達(dá)到18t/h以上，電耗控制在50～60kwh/噸左右；2、激發(fā)礦渣活性和提高微粉質(zhì)量，比表面積可以達(dá)到450～550㎡/kg；相同比表面積的礦渣微粉摻入水泥中，可以實現(xiàn)：（1）、水泥中摻入50%左右的礦渣活化微粉，可以提高水泥3d抗壓強(qiáng)度2～5Mpa、提高28d抗壓強(qiáng)度5～10Mpa；（2）、用60～80%左右的礦渣活化微粉摻加30～15%左右的熟料可以生產(chǎn)32.5～52.5級水泥，達(dá)到國家水泥新標(biāo)準(zhǔn)；節(jié)約熟料用量40～50%，可以降低水泥生產(chǎn)成本20～40元/噸。
六、結(jié)論
利用礦渣活化微粉活技術(shù)生產(chǎn)的礦渣活化微粉，不但提高磨機(jī)產(chǎn)量節(jié)約電能，還能提高水泥質(zhì)量；生產(chǎn)水泥減少大量的熟料用量，是實現(xiàn)“十一五”計劃節(jié)約4%的能源總體目標(biāo)的一個舉措，同時又減少了環(huán)境污染。符合吳中偉院士提出大力發(fā)展綠色水泥和混凝土，節(jié)省原燃料，降低資源和能源消耗，減少生產(chǎn)過程中CO2排放量，利用工業(yè)副產(chǎn)品，二次資源能源再利用的原則。
因此，有礦渣資源的鋼鐵企業(yè)、水泥企業(yè)生產(chǎn)礦渣活化微粉具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和較好的社會效益。
礦渣是煉鐵過程中排出的工業(yè)廢料，每煉一噸鐵產(chǎn)生大約30%的礦渣。近年我國的鋼產(chǎn)量突破2億噸，年產(chǎn)水淬高爐礦渣約6000萬噸。礦渣經(jīng)水或空氣急冷處理成為粒狀顆粒，稱為“ ?；郀t礦渣、水淬礦渣”。其化學(xué)成分與硅酸鹽水泥熟料成分相接近，主要是二氧化硅、 三氧化二鋁、氧化鈣、氧化鎂等氧化物及一些硫化物。經(jīng)水淬急冷后的礦渣，玻璃體含量多 ，結(jié)構(gòu)處于高能量狀態(tài)不穩(wěn)定，潛在活性大。
二、礦渣微粉的用途
礦渣經(jīng)過粉磨加工成為礦渣微粉，它的生產(chǎn)成本低，銷售價格低于水泥價格，它是高性能混凝土的優(yōu)質(zhì)原料，適用于大型的商品混凝土攪拌站，它可等量代替各種混凝土中的部分水泥用量，同時它作為混凝土的改性劑，可明顯改善混凝土的性能。礦渣微粉又是水泥的優(yōu)質(zhì)原料，適用于各水泥企業(yè)，它可等量代替水泥中的部分熟料用量，又可在水泥中加入礦渣微粉增加水泥產(chǎn)量，還能夠明顯改善水泥的性能。
1、水泥企業(yè)生產(chǎn)礦渣微粉可等量代替部分熟料用量，大幅度降低生產(chǎn)成本，降低游離鈣，提高水泥安定性能的合格率（出磨合格率100%）；礦渣微粉摻入水泥中，提高水泥的綜合性能，與水泥同等價位銷售；2、水泥粉磨站生產(chǎn)礦渣活化微粉，可等量減少購買部分熟料的用量，并且提高水泥質(zhì)量；礦渣微粉摻入水泥中，與水泥同等價位銷售；3、商品混凝土攪拌站（建筑公司）使用礦渣活化微粉，可等量代替各種混凝土中的部分水泥用量，并且混凝土的和易性能好、脫膜快，早期、后期強(qiáng)度高；改善水泥混凝土的抗?jié)B性、抗凍性、增加塌落度，提高水泥標(biāo)號。
三、礦渣普通微粉
1、礦渣普通微粉生產(chǎn)成本比較高。目前國內(nèi)大多數(shù)水泥生產(chǎn)企業(yè)水泥粉磨設(shè)備均采用球磨機(jī)，在正常球磨機(jī)生產(chǎn)中，粉磨礦渣微粉的平均電耗是粉磨水泥的2～3倍。產(chǎn)品比表面積達(dá)到450㎡/kg時，傳統(tǒng)的開路磨機(jī)生產(chǎn)普通礦渣微粉：φ1.83m×7m磨機(jī)產(chǎn)量1.5t/h、φ2.4m×13m磨機(jī)產(chǎn)量7t/h、φ2.6m×13m磨機(jī)產(chǎn)量9t/h，系統(tǒng)電耗在100kwh/t左右。
2、粉磨過程中，礦渣比表面積增長十分緩慢，當(dāng)?shù)V渣比表面積大于450㎡/kg時，會產(chǎn)生過粉磨，由于靜電吸附造成顆粒聚集、糊球現(xiàn)象，磨機(jī)產(chǎn)量大幅降低，電耗大幅增加。
目前很多企業(yè)生產(chǎn)的礦渣微粉的比表面積在360～420之間，礦渣微粉的活性并沒有完全發(fā)揮出來，利用率較低，其經(jīng)濟(jì)價值也較低。
3、利用礦渣微粉生產(chǎn)的水泥，摻加礦渣微粉后的水泥3d強(qiáng)度低于摻加礦渣微粉前的水泥早期強(qiáng)度1.0～3.0Mpa.四、礦渣活化微粉針對普通礦渣微粉生產(chǎn)成本高（電耗100kwh/t左右）、比表面積低、降低水泥原來的早期強(qiáng)度且使用摻加量較少、其經(jīng)濟(jì)價值也較低的問題，由四平市宏橋水泥技術(shù)研究所開發(fā)研制的礦渣活化微粉生產(chǎn)技術(shù)，是通過粉磨時激發(fā)礦渣的活性，提高產(chǎn)品質(zhì)量；具有磨機(jī)產(chǎn)量高、電耗低、成本低等特點，適用于在球磨機(jī)上生產(chǎn)礦渣活化微粉，在充分利用原有設(shè)備條件或把原有設(shè)備稍微改動的情況下，即可生產(chǎn)低成本、高質(zhì)量的礦渣活化微粉；活化微粉摻入水泥的強(qiáng)度，高于普通礦渣微粉摻入水泥的強(qiáng)度。
五、礦渣活化微粉的主要指標(biāo)
1、比傳統(tǒng)的磨機(jī)生產(chǎn)普通礦渣微粉提高產(chǎn)量100%～200%；在比表面積450㎡/kg～550㎡/㎏的情況下，開路磨機(jī)生產(chǎn)礦渣活化微粉：φ1.83m×7m磨機(jī)產(chǎn)量4.5～5.0t/h、φ2.4m×13m磨機(jī)產(chǎn)量15.0t/h以上、φ2.6m×13m磨機(jī)產(chǎn)量可以達(dá)到18t/h以上，電耗控制在50～60kwh/噸左右；2、激發(fā)礦渣活性和提高微粉質(zhì)量，比表面積可以達(dá)到450～550㎡/kg；相同比表面積的礦渣微粉摻入水泥中，可以實現(xiàn)：（1）、水泥中摻入50%左右的礦渣活化微粉，可以提高水泥3d抗壓強(qiáng)度2～5Mpa、提高28d抗壓強(qiáng)度5～10Mpa；（2）、用60～80%左右的礦渣活化微粉摻加30～15%左右的熟料可以生產(chǎn)32.5～52.5級水泥，達(dá)到國家水泥新標(biāo)準(zhǔn)；節(jié)約熟料用量40～50%，可以降低水泥生產(chǎn)成本20～40元/噸。
六、結(jié)論
利用礦渣活化微粉活技術(shù)生產(chǎn)的礦渣活化微粉，不但提高磨機(jī)產(chǎn)量節(jié)約電能，還能提高水泥質(zhì)量；生產(chǎn)水泥減少大量的熟料用量，是實現(xiàn)“十一五”計劃節(jié)約4%的能源總體目標(biāo)的一個舉措，同時又減少了環(huán)境污染。符合吳中偉院士提出大力發(fā)展綠色水泥和混凝土，節(jié)省原燃料，降低資源和能源消耗，減少生產(chǎn)過程中CO2排放量，利用工業(yè)副產(chǎn)品，二次資源能源再利用的原則。
因此，有礦渣資源的鋼鐵企業(yè)、水泥企業(yè)生產(chǎn)礦渣活化微粉具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和較好的社會效益。