錳渣物相重構(gòu)及其膠凝性研究.pdf

1、鐵合金在鋼鐵冶煉中起脫氧、脫硫、還原和合金作用。近年來(lái),隨著我國(guó)鋼鐵行業(yè)的迅猛發(fā)展,導(dǎo)致鐵合金的需求量急劇增加,隨之而來(lái)的是錳鐵、硅錳等鐵合金渣(簡(jiǎn)稱錳渣)的大量排放。錳渣與水淬礦渣本質(zhì)相同,均為水淬冶金渣,具有潛在水硬性。由于錳渣活性低的原因,限制了其在水泥混凝土中的應(yīng)用;錳渣堆放不僅占用土地資源,而且會(huì)污染土壤、地下水,影響人類健康。因而,開(kāi)展錳渣活性激發(fā)的研究具有重要意義。
　　眾所周知,礦渣的活性與其玻璃相含量及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)密

2、切相關(guān)。一般而言,玻璃體含量越高,礦渣水化活性越好。由于錳渣本質(zhì)上是MnO含量較高的礦渣,因此,本研究試圖從提高錳渣玻璃相含量和改善其玻璃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的角度來(lái)改善錳渣活性。主要通過(guò)引入相調(diào)節(jié)劑、重新熔融、水淬冷卻的方法提高錳渣玻璃相含量。從另一個(gè)角度來(lái)看,錳渣活性低的原因,可能是由于其自身所含活性礦物較少。為此,提高錳渣活性的另一種思路是提高錳渣中活性礦物含量。
　　本研究以廣西區(qū)排量較大的水淬錳渣為研究對(duì)象,采用不同的熱處理方法,即

3、通過(guò)提高錳渣玻璃體含量和活性礦物含量來(lái)提高錳渣活性。在高玻相錳渣制備過(guò)程中,分別采用B2O3、Na2CO3作為相調(diào)節(jié)劑,充分利用其助熔和改性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)作用,來(lái)提高錳渣玻璃相含量,進(jìn)而提高錳渣活性。提高錳渣中活性礦物含量的具體做法是:外加 CaO作為校正組分,使其在適當(dāng)溫度煅燒下與錳渣中原有硅質(zhì)原料發(fā)生固相反應(yīng),形成大量活性礦物—貝利特相,從而制備出高貝利特相錳渣。
　　研究結(jié)果表明:錳渣的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在850-900°C之間,經(jīng)過(guò)

4、1100°C煅燒處理后,錳渣出現(xiàn)大規(guī)模的析晶現(xiàn)象,析出晶體主要為鈣長(zhǎng)石。外加質(zhì)量分?jǐn)?shù)15％ B2O3、在1300°C下煅燒,并保溫1h,經(jīng)水淬冷卻的錳渣玻璃相達(dá)到91.2%。其7d活性指數(shù)為52.1%,28d活性指數(shù)達(dá)到8l.7%,比原始錳渣提高了16.5%;外加質(zhì)量分?jǐn)?shù)10% Na2O、經(jīng)過(guò)1400°C煅燒處理,凈化1h,經(jīng)水淬冷卻處理的錳渣玻璃相含量為98.5%,其7d活性指數(shù)為62.4%,28d活性指數(shù)達(dá)到88.9%,比處理前提高