钢渣浸水陈化处理时间分析研究.pdf

2 0 1 6N o 1粉煤灰综合利用F L YA S HC O M 吧R E 既N S I V EU T J Z A7 I。I o N钢渣浸水陈化处理时间分析研究木R e s e a r c ho nt h eT i m eo ft h eS t e e lS t a gS o a k i n gi nW a t e ri nt h eP r o c e s so fA g i n gT r e a t m e n t邹浩娜，冯勇(新疆农业大学水利与土木工程学院，乌鲁木齐8 3 0 0 5 2)摘要：将钢渣按粒径不同分为7 组，利用蒸馏水对钢渣进行浸泡，浸水温度控制在常温(2 5。c 2)下。通过测试浸水溶液的P H 值变化，来分析钢渣中f-C a O、f-M g o 析出情况，从而判断不同粒径钢渣浸水陈化所需的时间。试验结果表明，钢渣粒径越大，比表面积越小，陈化所需要的时间就越短。粒径在4 7 5 r a m 以上的钢渣在水中浸泡大约4 天时间就可以陈化达到稳定；粒径小于4 7 5 r a m 的钢渣所需陈化的时间就比较长，从数据上分析，至少需要1 2 天时间才能基本保持陈化稳定。关键词：钢渣；粒径；浸水陈化法；陈化处理时间中图分类号：T F 5 3 4 1文献标识码：A文章编号：1 0 0 5 8 2 4 9(2 0 1 6)0 1 0 0 2 4-0 3钢渣是钢铁企业在冶炼钢铁的过程中产生的一种工业废渣。在美国和日本等发达国家钢渣的利用率几乎达到了1 0 0【l 2)，在欧洲钢渣的利用率也达到了6 5 1 2 2 上J。直到2 0 1 3 年为止我国的钢渣利用率仅仅才达到2 0 左右MJ，这一方面是因为我国对钢渣的研究利用起步较晚，另一方面也是因为钢渣自身f-C a O 和f _ M g o 含量较高，导致其结构体积安定性不良，使钢渣的利用变得困难H 6。钢渣中的R O 相是非活性的稳定相，因此降低钢渣中f-C a O、f-M g O 的含量是解决钢渣体积安定性不良的关键 J。对于钢渣陈化处理的研究，学界比较倾向于改善炼钢工艺、优化钢渣处理工艺、陈化处理方法、碳酸化处理方法和掺加硅灰等矿物掺合料的方法口j。其中对钢渣进行浸水陈化、蒸汽陈化和蒸汽加压陈化是最简单的处理方法，但是蒸汽陈化和蒸汽加压陈化进行钢渣陈化的成本较高，不适用于较大规模量钢渣陈化。为了能够用低成+基金项目：新维吾尔族自治区2 0 1 5 年自然科学基金项目“钢渣替换部分天然骨科应用于地铁盾构圆管片制备的关键技术研究”(2 0 1 5 2 1 I A 0 1 8)。第一作者：邹浩娜(1 9 9 1)，女，硕士研究生。主要从事新型建筑材料研究。E m a i l：1 5 5 4 2 5 8 6 5 1 q q c o r n o通讯作者：冯勇1 9 7 1 一)。男教授。工学博士，主要从事土木工程施工、管理及新型建筑材料研发工作。E m a i l：4 7 1 8 6 6 1 2 9 q q c o r n。收稿日期：2 0 1 5 0 8 2 92 4 本、简单方法对钢渣进行陈化处理，减少其中含有的f-C a O 和f M g o，让钢渣替换天然骨料利用变为可能。本文对不同粒径的钢渣进行常温(2 5 2)浸水处理试验研究，通过钢渣浸泡在蒸馏水中溶液p H 值的变化来分析不同粒径钢渣陈化处理所需的时间长短，为钢渣大规模再利用积累试验数据。l 原材料钢渣：宝钢集团新疆八一钢铁有限公司炼钢工业废渣，粒径1 9 r a m 以下，表观密度为3 3 7 3 k g m 3，吸水率为1 9。其化学成分见表I。试验用水：蒸馏水。表l 钢渣的化学成分(质量百分数)C a OT i r eS i 0 2M s OS 0 3M n OA 2 0 3P 2 0 5N a 2 04 2 6 51 7 5 01 3 1 l8 8 53 3 73 2 73 0 50 8 90 1 2试验器材：P H 值测试仪为P H B 一1 0 型笔式P H计；1 0 0 0 m L 烧杯7 个；塑料保鲜膜。2 试验过程及结果2 1 钢渣浸水陈化试验原理钢渣浸泡在蒸馏水中，f-C a O、f M g o 会随着浸泡时间增长慢慢从钢渣中析出并溶解到水中。溶解到水中的C a O、M。g O 与水反应生成C a(O H)：、M g(O H)2，使粉煤灰综合利用F I j YA S HC O I 旧酬圈田N S I V EI I r 砭A T I O N2 0 1 6N O 1溶液的P H 值升高，根据溶液P H 值的变化情况，可以推断出f-C a O 和f-M g O 的析出情况，从而判断不同粒径的钢渣陈化速度的快慢。当溶液p H 值稳定到一定时期后，由于空气中的C O：溶解于水中与C a(O H)：