钢厂水渣的化学成分和矿物组成

钢厂水渣的化学成分和矿物组成

矿渣是利用工业废料矿渣(高炉矿渣或铜矿渣、铝矿渣等)为主要原料，经熔化、采用高速离心法或喷吹法等工艺制成的棉丝状无机纤维。wool矿渣矿渣的主要技术性能为：表观密度为77kg/m3，导热系数(常温)为0041W/(mK)左右，使用温度为650℃。用途　　在矿渣中加入其它具有各种特殊物理性能的胶粘剂，可制成各种矿渣制品，主要有粒状棉、矿棉沥青毡、矿棉半硬板、矿棉保温管、矿棉半硬板缝毡、矿棉保温带、矿棉吸声带以及矿棉装饰吸声板等。　　矿渣是以矿渣和石灰石为主要原料，并加入焦炭（焦炭与其他原料的重量比一般为33-41)

矿渣微粉是高炉矿渣通过烘干、研磨、选粉等工序后生产出的一种建筑材料，高炉矿渣的主要成分是由CaO、MgO、Al2O3、MgO、SiO2、MnO、Fe2O3等组成的硅酸盐和铝酸盐。SiO2和MnO主要来自矿石中的脉石和焦碳的灰分，CaO和MgO主要来自熔剂。上述四种主要成分在高炉矿渣中占90%以上。根据铁矿石成分、熔剂质量、焦碳质量以及所炼生铁种类不同，一般每生产1吨生铁，要排出03～10吨废渣，因此它也是一种量大面广的工业废渣。

矿渣微粉是一种具有良好环保性能的新型绿色建筑材料，降低混凝土成本，又充分利用了高炉炉渣，可等量替代各种用途混凝土及水泥制品中的水泥用量，明显的改善混凝土和水泥制品的综合性能。矿渣微粉作为高性能混凝土的新型掺合料，具有改善混凝土各种性能的优点，具体表现为:

1、可以大幅度提高水泥混凝土的强度，能配制出超高强水泥混凝土;

2、可以有效抑制水泥混凝土的碱骨料反应，显著提高水泥混凝土的抗碱骨料反应性能，提高水泥混凝土的耐久性;

3、可以有效提高水泥混凝土的抗海水浸蚀性能，特别适用于抗海水工程;

4、可以显著减少水泥混凝土的泌水量，改善混凝土的和易性;

5、可以显著提高水泥混凝土的致密性，改善水泥混凝土的抗渗性;

6、可以显著降低水泥混凝土的水化热，适用于配置大体积混凝土。

矿渣的化学成分主要是提高水泥的活性。活性是指能生成具有胶凝性的水化产物，既能在水中，又能在空气中硬化的。

矿渣的活性取决于它的化学成分、矿物组成及冷却条件。CaO、Al2O3含量高，SiO2含量低时，矿渣活性高。

因此矿渣粉磨的越细，其活性越高。

混凝土矿粉，是用水淬高炉矿渣，经干燥，粉磨等工艺处理后得到的高细度，高活性粉料，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性能混凝土的重要材料。

s95级、S105级矿粉为矿粉的一个等级。依据国家标准 GB/T18046-2000，矿粉分 S105 、 S95 、 S75 三个等级，其活性钙、硅、铝等无机物的含量大于30% 。

扩展资料

矿粉掺量对混凝土凝结时间和混凝土粘聚性有着重要影响，过大的掺量在实际应用中会产生很多问题，应根据工程进度、强度等级、结构特点、气候状况等的不同，合理地确定矿粉掺量。

单掺矿粉时，以30%～40%为宜。大体积混凝土可增至50%以上，以达到明显降低水化热的目的。

复掺时，总取代量不宜超过50%。粉煤灰控制在20%以内，矿粉控制在30%以内。

初期使用时，最好粉煤灰控制在10%以内，矿粉控制在20%以内，大体积混凝土可适当放宽。

硅酸盐水泥熟料是以石灰石和粘土为主要原料，经破碎、配料、磨细制成生料，然后在水泥窑中煅烧而成的。矿渣硅酸盐水泥简称矿渣水泥。它由硅酸盐水泥熟料、20%-70%的粒化高炉矿渣及适量石膏组成。火山灰质硅酸盐水泥简称火山灰水泥。它由硅酸盐水泥熟料、20%-50%的火山灰质混合材料及适量石膏组成。粉煤灰硅酸盐水泥简称粉煤灰水泥。它由硅酸盐水泥熟料、20%-40%的粉煤灰及适量石膏组成。

化学组成：

硅酸盐水泥熟料主要有CaO、SiO2、Fe2O3、Al2O3四种氧化物组成，在熟料中占95%，另5%为其他氧化物，如MgO、SO3等。

水泥熟料经高温煅烧后，CaO、SiO2、Fe2O3、Al2O3四种氧化物不是以单独的氧化物存在，而是以两种或两种以上的氧化物反应生成的多种矿物集合体。

硅酸盐水泥熟料中主要形成四种矿物：硅酸三钙，3 CaO·SiO2，简写C3S,占50～60%，称阿利特（Alite）或A矿；硅酸二钙，2 CaO·SiO2，简写C2S,占20～25%，称贝利特（Belite）或B矿；铝酸三钙，3CaO·Al2O3，简写C3A,占5～10%；铁相固溶体，通常以铁铝酸四钙表示，4CaO·Al2O3·Fe2O3，简写C4AF,占10～15%，称才利特（Celite）或C矿。

1、质量评定方法化学分析法：用化学成分分析来评定矿渣的质量是评定矿渣的主要方法我国国家标准（GB/T203）规定粒化高炉矿渣质量系数式中：各氧化物表示其质量百分数含量。质量系数K反映了矿渣中活性组份与低活性、非活性组份之间的比例关系，质量系数K值越大，矿渣活性越高。另外，矿渣化学成分中碱性氧化物与酸性氧化物之比值Mo，称之为：碱性系数。如果：Mo＞1表示碱性氧化物多于酸性氧化物，该矿渣称之为：碱性矿渣；Mo=1表示碱性氧化物等于酸性氧化物，该矿渣称之为：中性矿渣；Mo＜1表示碱性氧化物少于酸性氧化物，该矿渣称之为：酸性矿渣。激发强度试验法：目前有氢氧化钠激发强度法、消石灰激发强度法、矿渣水泥强度比值R法等。但这些方法都存在一定的不足和局限性。近年来，国际上和国内最常用的方法是：直接测定矿渣硅酸盐水泥强度与硅酸盐水泥强度的比值来评定磨细矿渣的活性。以掺加50%矿渣微粉的水泥胶砂强度与不掺矿渣微粉的硅酸盐水泥砂浆的抗压强度的百分比率来表示矿渣微粉的活性系数。活性系数越大，矿渣微粉活性越好。我国国家标准（GB/T18046-2000）规定：对比样品的对比水泥为符合GB/T175的PⅠ型425级（原525号）硅酸盐水泥；试验样品由对比水泥和矿渣粉按质量比1:1组成。试验方法按GB/T17671进行。分别测定试验样品的7天、28天的抗压强度R7（MPa）、R28（MPa）和对比样品7天和28天的抗压强度R07（MPa）、R028（MPa）。然后，按下式计算矿渣粉的7天活性指数A7（%）和28天活性指数A28（%），计算结果取整数。A7=R7÷R07×100（%），A28=R28÷R028×100（%）在矿渣微粉的细磨研究中，某试验结果列入表3。矿渣微粉的早期强度较低，而后其强度增进率较快。随着比表面积的提高，其活性系数（强度比）相应明显提高。当矿渣粉比表面积达到400m2/kg时，28天活性系数达98%，与水泥基本相当；而当矿渣粉比表面积达到或超过600～800m2/kg时，其28天活性系数达114～127%，高于一般比表面积（350m2/kg）水泥熟料的活性。

2、矿渣品质要求：国家标准（GB/T203-94）对粒化高炉矿渣的质量要求规定：粒化高炉矿渣的质量系数K应不小于12。粒化高炉矿渣中锰化合物的含量，以MnO计不得超过4%；锰铁合金粒化高炉矿渣的MnO允许放宽到15%；硫化物含量（以硫计）不得超过3%；氟化物含量（以氟计）计不得大于2%。粒化高炉矿渣的松散容重不大于12kg/L；最大直径计不得超过100mm；大于10mm颗粒含量（以重量计）不大于8%。粒化高炉矿渣不得混有外来夹杂物，铁尘泥、未经淬冷的块状矿渣等。矿渣在未烘干前，其贮存期限，从淬冷成粒时算起，不宜超过3个月。国家标准（GB/T18046-2000）《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》有如规定：粒化高炉矿渣粉（简称矿渣粉）定义：符合GB/T203标准规定的粒化高炉矿渣经干燥、粉磨（或添加少量石膏一起粉磨）达到相当细度且符合相应活性指数的粉体。矿渣粉粉磨时允许加入助磨剂，加入量不得大于矿渣粉质量的1%。矿渣粉密度不小于28g/cm3；比表面积不小于350m2/kg。矿渣粉共分为三级。S105、S95和S75，他们对应的活性指数7天不小于95%、75%和55%，28天不小于105%、95%和75%。流动度比小于85%、90%和95%。矿渣粉含水量不大于10%；三氧化硫不大于40%；氯离子不大于002%；烧失量不大于30%。

矿渣粉属于气硬性胶凝材料。

矿渣粉是粒化高炉矿渣粉的简称是一种优质的混凝土掺合料，由符合标准的粒化高炉矿渣，经干燥粉磨，达到相当细度且符合相当活性指数的粉体，矿渣的全称是粒化高炉矿渣它是钢铁厂冶炼生铁时产生的废渣。

矿渣粉用途

粒化高炉矿渣是炼铁厂在高炉冶炼生铁时所得到的以硅铝酸钙为主要成分的熔融物，经水淬成粒后所得的工业固体废渣，大部分为玻璃质，具有潜在水硬胶凝性，粉煤灰是火力发电厂燃煤粉锅炉排出的工业固体废渣，主要以玻璃质为主具有火山灰特性，是水泥生产混凝土制备及墙体材料生产的主要原料之一。