[發明專利]一種活性高爐礦渣的制備方法

無效

• 申請號: 200680053979.2
• 申請日: 2006-07-31
• 公開（公告）號: CN101405237A
• 公開（公告）日: 2009-04-08
• 發明（設計）人: 拉凱什·庫瑪;桑賈伊·庫瑪;湯瑪斯·卡洛杜特卡蒂爾·亞歷克斯;蘇里亞·普拉塔普·梅赫羅特拉
• 申請（專利權）人: 科學與工業研究委員會
• 主分類號: C04B18/14
• 分類號: C04B18/14;C04B18/04
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 樓高潮

技術領域

下列說明書將著重描述和確定本發明的特性以及實現本發明的方式：

本發明涉及一種活性顆粒狀高爐礦渣的制備方法。該發明尤其涉及一種提高磨細的顆粒狀高爐礦渣的活性的方法，該方法是利用高能研磨機中研磨介質和材料之間的大面積接觸，通過機械活化的方式使爐渣表面活化。

利用本發明所述方法制備的產品可以具有不同的顆粒尺寸和形狀、不同的比表面積、不同的表面電荷(Zeta電壓)和不同的活性。所述活性高爐礦渣在波特蘭礦渣水泥(PSC)、地質聚合物、有毒廢料的固定和穩定、以及較新的納米復合材料中，都是有用的。

背景技術

高爐礦渣具有潛在的水硬活性，例如，當與水接觸時，可產生膠結性能。根據高爐礦渣在水中水合和形成水合產物的速率定義其活性。在礦渣水合產物中，水以可蒸發和不可蒸發的形式存在。不可蒸發水的量越大，意味著越強的水合作用。如果兩個礦渣樣品在同樣的條件下水合，那么含有不可蒸發水的量更多的樣品將具有更高的活性。高爐礦渣和水反應，但是由于其表面形成了一層不透水的鋁硅酸鹽薄膜，水合過程非常緩慢(ACI?Committee?226，Ground?Granulated?Blast?Furnace?Slag?as?aCementitious?Constituent?in?Concrete，ACI?Manual?of?Concrete?Practice，226.1R，1989，pp?1-16；和H.F.W.Taylor，Cement?Chemistry，2^nd?ed.，Thomas?Telford?Publication，London，1998，270-271)。高爐礦渣的低活性使得甚至在數個月后都無法發現明顯的水合產物。為提高高爐礦渣的活性，已經進行了很多的嘗試。參考文獻PCT國際專利WO2004/041746?A1，2004，Process?for?production?blended?cement?with?reduced?carbon?dioxideemissions，by?Vladimir?Ronin中，通過干磨使高爐礦渣的活性提高，其中干磨第一步使礦渣比表面積為1000cm²/g，最后一步使其比表面積為3000cm²/g。參考文獻美國專利US6,776,839，2004，Slag?Cement?by?Ko?SuzChung中，將礦渣研磨至比表面積大于4500cm²/g，以使礦渣的低活性對水泥強度的影響減至最少。為提高高爐礦渣活性，迄今已知的不添加任何化學品的方法均是基于在傳統研磨設備如球磨機、棒磨機等中的長時間的研磨。即使在濕潤的條件下持續研磨幾星期，也可能僅使高爐礦渣的水合作用得到有限的提高，不使用化學添加劑的情況下得不到完全的水合(S.Song，H.M.Jennings，Pore?solution?chemistry?of?alkali-activatedground?granulated?blast-furnace?slag，Cement?and?Concrete?Research，29(1999)159-170)。礦渣的低活性限制了它在波特蘭礦渣水泥以及其他一些礦渣活性較為重要的領域中的應用。

迄今已知的方法具有下列局限：

a.由于在傳統研磨機中的長時間研磨，活性高爐礦渣的形成是一個能量密集型過程。

b.水合速率非常慢。高爐礦渣的水合作用花費時間從幾個月到幾年。

c.礦渣在水合反應過程中不形成任何結晶產物。

d.由于礦渣的生產使用長時間的研磨和消耗能量，其生產成本相對較高。

e.由于低水合速率，礦渣的使用受到限制，如，在波特蘭水泥中的使用。