氧化鈉改性高玻璃相錳渣的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種氧化鈉改性高玻璃相錳渣的制備方法。(1)原料由錳渣和氧化鈉組成，各組分質(zhì)量百分比含量為：錳渣75-95%、氧化鈉5～25%；(2)將錳渣烘干至含水率小于1%，放入球磨機(jī)中粉磨至比表面積300～400㎡/Kg；將碳酸鈉粉磨至完全過200目篩；將粉磨合格的物料分別靜置24小時(shí)；(3)將物料按配比置于混料機(jī)中混料，將混合均勻的物料置于電阻爐中煅燒，煅燒溫度為1300-1400°C，保溫時(shí)間1-2小時(shí)，待保溫結(jié)束后，進(jìn)行水淬冷卻，冷卻至100°C以下時(shí)，干燥。本發(fā)明采用氧化鈉作為相調(diào)節(jié)劑對錳渣的玻璃相含量及結(jié)構(gòu)進(jìn)行改性；所制得的錳渣的玻璃相含量可達(dá)到95%以上；將高玻相錳渣烘干、粉磨，密封保存，可以作為成品直接用作水泥混合材或高性能混凝土摻合料。
【專利說明】氧化鈉改性高玻璃相錳渣的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于建材【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種低活性工業(yè)廢渣的改性方法，特別是氧化鈉改性高玻璃相錳渣的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]水淬錳渣是錳鐵合金在高溫冶煉過程中由所排放的熔渣經(jīng)水急冷而成的粒狀顆粒，因氧化亞錳含量較高又稱錳渣，其制備工藝及性質(zhì)類似于水淬高爐礦渣，本質(zhì)上是一種MnO含量較高的礦渣，水淬錳渣經(jīng)水淬急冷后，具備潛在水硬性和火山灰性，與礦渣、粉煤灰等工業(yè)廢渣一樣，具有應(yīng)用開發(fā)的價(jià)值。由于水硬性和火山灰活性相對礦渣較差，限制了其在水泥、混凝土等行業(yè)的應(yīng)用。錳渣活性低一方面源于可能因?yàn)殄i渣中存在過多S1-0、Mn-0高鍵能組分。根據(jù)鍵合理論，高鍵能組分愈多，其斷鍵熔融越難，熔融急冷時(shí)玻璃相就越少，活性越低；另一方面，錳渣中存在低活性結(jié)晶MnS物質(zhì)，降低了錳渣水化膠凝性。眾所周知，礦渣活性與玻璃相含量及玻璃相的結(jié)構(gòu)有密切聯(lián)系。為此，可以通過提高錳渣玻璃相含量及改善其玻璃相結(jié)構(gòu)來提高錳渣活性。
[0003]相調(diào)節(jié)劑首先必須能夠快速、有效降低熔體粘度。降低熔融體粘度、促進(jìn)結(jié)晶體熔化的常見做法有:打斷硅氧骨架網(wǎng)絡(luò)、引入含“游離氧”陽離子、縮短鏈段長度等。氧化鈉是玻璃種常用的堿金屬氧化物，因其M-O鍵的離子性強(qiáng)，能夠提供“游離氧”，具有高溫助熔、斷網(wǎng)作用。因此，可以將氧化鈉作為錳渣改性的相調(diào)節(jié)劑。此外，礦渣作為潛在水硬性的材料，已經(jīng)成為水泥工業(yè)活性混合材的重要來源。目前，我國鋼鐵工業(yè)排出的礦渣已經(jīng)完全得到綜合利用，甚至供不應(yīng)求。部分地區(qū)S95級礦渣微粉的價(jià)格高達(dá)270元/噸，與42.5普通硅酸鹽水泥價(jià)格接近，礦渣儼然成為一種供不應(yīng)求的資源。將其用于混凝土中，對降低混凝土成本已無明顯的優(yōu)勢。因此，研究低活性錳渣的改性具有現(xiàn)實(shí)意義。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是為了采用相調(diào)節(jié)劑氧化鈉改性制備高玻相錳渣，通過提高錳渣的玻璃相含量制備出高活性錳渣微粉。提供一種以氧化鈉為相調(diào)節(jié)劑，通過改變煅燒溫度、保溫時(shí)間、氧化鈉摻量等實(shí)驗(yàn)條件來制備高玻璃相錳渣的方法。
[0005]具體步驟為:
(I)原料由錳渣和氧化鈉組成，各組分質(zhì)量百分比含量如下:錳渣75-95%、氧化鈉5~
25%。
[0006](2)將錳渣烘干至含水率小于1%，放入球磨機(jī)中粉磨至比表面積300~400 Itl2 /Kg ;將碳酸鈉粉磨至完全過200目篩；將粉磨合格的物料分別靜置24小時(shí)，待用。
[0007](3)將步驟(2)制備好的物料按照步驟(1)的配比置于混料機(jī)中混料，使各組分均勻混合，將混合均勻的物料置于電阻爐中煅燒，煅燒溫度為1300-1400° C，保溫時(shí)間1-2小時(shí)，待保溫結(jié)束后，進(jìn)行水淬冷卻，冷卻至100° C以下時(shí)，置于干燥箱中進(jìn)行干燥，即制得高玻璃相錳渣。[0008]本發(fā)明采用氧化鈉作為相調(diào)節(jié)劑對錳渣的玻璃相含量及結(jié)構(gòu)進(jìn)行改性。所制得的錳渣的玻璃相含量可達(dá)到95%以上。將高玻相錳渣烘干、粉磨，密封保存，可以作為成品直接用作水泥混合材或高性能混凝土摻合料。
【具體實(shí)施方式】
[0009]實(shí)施例1:
(I)原料由錳渣和氧化鈉組成，各組分質(zhì)量百分比含量如下:錳渣90%、氧化鈉10%。[0010](2)將錳渣烘干至含水率小于1%，放入球磨機(jī)中粉磨至比表面積300~400 Itl2 /Kg ;將氧化鈉粉磨至完全過200目篩；將粉磨合格的物料分別靜置24小時(shí)，待用。
[0011 ] (3)將步驟(2)制備好的物料按照步驟(1)的配比置于混料機(jī)中混料，使各組分均勻混合，將混合均勻的物料置于電阻爐中煅燒，煅燒溫度為1400° C，保溫時(shí)間I小時(shí)，待保溫結(jié)束后，進(jìn)行水淬冷卻，冷卻至100° C以下時(shí)，置于干燥箱中進(jìn)行干燥，即制得玻璃相含量為98.4%的高玻璃相錳渣。
[0012]將粉磨合格的高玻璃相錳渣與基準(zhǔn)水泥按1:1比例配比進(jìn)行活性試驗(yàn)。所制備的高玻璃相錳渣的7d活性指數(shù)為62.4%，28d活性指數(shù)達(dá)88.9%。
[0013]實(shí)施例2:
(I)原料由錳渣和氧化鈉組成，各組分質(zhì)量百分比含量如下:錳渣95%、氧化鈉5%。
[0014](2)將錳渣烘干至含水率小于1%，放入球磨機(jī)中粉磨至比表面積300~400 Itl2 /Kg ;將氧化鈉粉磨至完全過200目篩；將粉磨合格的物料分別靜置24小時(shí)，待用。
[0015](3)將步驟(2)制備好的物料按照步驟(1)的配比置于混料機(jī)中混料，使各組分均勻混合，將混合均勻的物料置于電阻爐中煅燒，煅燒溫度為1350° C，保溫時(shí)間2小時(shí)，待保溫結(jié)束后，進(jìn)行水淬冷卻，冷卻至100° C以下時(shí)，置于干燥箱中進(jìn)行干燥，即制得玻璃相含量為90.1%的高玻璃相錳渣。
[0016]將粉磨合格的高玻璃相錳渣與基準(zhǔn)水泥按1:1比例配比進(jìn)行活性試驗(yàn)。所制備的高玻璃相錳渣的7d活性指數(shù)為66.7%，28d活性指數(shù)達(dá)90.2%。
[0017]實(shí)施例3:
(I)原料由錳渣和氧化鈉組成，各組分質(zhì)量百分比含量如下:錳渣80%、氧化鈉20%。
[0018](2)將錳渣烘干至含水率小于1%，放入球磨機(jī)中粉磨至比表面積300~400 Itl2 /Kg ;將氧化鈉粉磨至完全過200目篩；將粉磨合格的物料分別靜置24小時(shí)，待用。
[0019](3)將步驟(2)制備好的物料按照步驟(1)的配比置于混料機(jī)中混料，使各組分均勻混合，將混合均勻的物料置于電阻爐中煅燒，煅燒溫度為1400° C，保溫時(shí)間I小時(shí)，待保溫結(jié)束后，進(jìn)行水淬冷卻，冷卻至100° C以下時(shí)，置于干燥箱中進(jìn)行干燥，即制得玻璃相含量為90.1%的高玻璃相錳渣。
[0020]將粉磨合格的高玻璃相錳渣與基準(zhǔn)水泥按1:1比例配比進(jìn)行活性試驗(yàn)。所制備的高玻璃相錳渣的7d活性指數(shù)為57.3%，28d活性指數(shù)達(dá)79.6%。
【權(quán)利要求】
1.一種氧化鈉改性高玻璃相錳渣的制備方法，其特征在于具體步驟為:(1)原料由錳渣和氧化鈉組成，各組分質(zhì)量百分比含量如下:錳渣75-95%、氧化鈉5~25% ；(2)將錳渣烘干至含水率小于1%，放入球磨機(jī)中粉磨至比表面積300~400rtf /Kg ;將碳酸鈉粉磨至完全過200目篩；將粉磨合格的物料分別靜置24小時(shí)，待用；(3)將步驟(2)制備好的物料按照步驟(1)的配比置于混料機(jī)中混料，使各組分均勻混合，將混合均勻的物料置于電阻爐中煅燒，煅燒溫度為1300-1400° C，保溫時(shí)間1-2小時(shí)，待保溫結(jié)束后，進(jìn)行水淬冷卻，冷卻至100° C以下時(shí)，置于干燥箱中進(jìn)行干燥，即制得高玻璃相 錳渣。
【文檔編號】C04B5/06GK103601378SQ201310638700
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月4日
【發(fā)明者】陳平, 李志博, 劉榮進(jìn), 韋家嶄, 趙艷榮 申請人:桂林理工大學(xué)