一種復合摻合料粉磨工藝的選擇方法及其應用與流程

本發明涉及礦物復合摻合料，具體涉及一種復合摻合料粉磨工藝的選擇方法及其應用。

背景技術：

1、工業固廢基礦物復合摻合料技術和產品，在降低水泥中熟料比例的同時大幅度提高工業固廢的綜合利用水平，產生良好的環境效益、社會效益和經濟效益。工業固廢經過超細粉磨和科學配伍而形成的復合摻合料，能夠大幅度提高各種礦物的活性，充分發揮它們的微集料效應和顆粒形貌效應。水泥中摻入復合摻合料后，使得粒度分布更寬，從而提高水泥的各項性能；用于混凝土取代s95礦粉和部分水泥，提高混凝土強度和改善施工性能，復合摻合料是現代混凝土礦物摻合料技術發展的重要方向。

2、由于各類礦物摻合料的活性組分含量、化學組成、物理形態、細度等存在差異，相比較于單一礦物摻合料，不同的礦物摻合料復合化使用可彌補單一礦物摻合料存在的不足，發揮多元材料存在的超疊加效應。傳統的礦物復合摻合料主要為粉煤灰、高爐礦渣微粉、硅灰及鋼渣粉等。

3、目前實際生產超細摻合料主要有兩種粉磨工藝，分別為開路與閉路兩種，開路磨因為受到溫度限制，磨內達到一定溫度（150℃以上），產生團聚現象，磨機效率將大幅度下降，甚至不能持續性生產。對比表面積大于600m2/kg的產品要求難以適應，閉路系統可以將磨內溫度控制在120℃左右，能夠生產700m2/kg以上比表面積的摻合料，即使生產比表面積小于600m2/kg的摻合料，效率也更高。同配比原料（例如，礦粉+煤灰）閉路系統生產的活性一般較開路系統生產的活性高5%以上。因此目前摻合料粉磨工藝趨向于使用閉路磨。

4、國內大多數采用共同粉磨工藝，使用的混合材品種多，由于涉及各種物料易磨性的變化，加之研磨體對入磨物料具有“選擇性磨細”功能，即易磨性好的物料先被磨細，易磨性差的物料磨細程度也差。繼而在大規模投入生產前，了解各組分原料的易磨性及粉磨極限值，則對于實際生產具有重要指導意義，能夠在保證產品優異質量的前提下，最大限度節省生產能耗，提高企業在復合摻合料產品上的盈收能力。

5、然而，現有的中試或小試驗證方法大多數通常采用直接將各備用摻合料原料按照不同占比及球磨時間進行混合磨制備，通過交叉試驗選擇出一種優異的制備工藝，此類方法雖最終也能制備出質量合格的復合摻合料，但缺乏對其原料易磨特性的認知，無法科學合理地根據各原材料特性，設計出一種最優制備工藝。

6、因此，合適的中試或小試驗證方法是解決上述問題的有效措施。

技術實現思路

1、本發明的目的是為了提供一種能夠高效、準確判斷不同組成的復合摻合料粉磨工藝的方法。

2、為了實現上述目的，本發明的第一方面提供一種復合摻合料粉磨工藝的選擇方法，該方法包括：

3、（1）將組分i和組分ii分別進行第一粉磨處理；定義所述第一粉磨處理的起始時刻為t0，結束時刻為tn，30min≤tn≤50min，n為3-5的整數；在所述第一粉磨處理的過程中，自t0時刻開始，每間隔10min檢測進行所述第一粉磨處理的粉磨物料的細度和活性指數；

4、定義tn-1時刻所述粉磨物料的比表面積為a1，粒徑≤32μm的物料的質量百分含量為b1；tn時刻所述粉磨物料的比表面積為a2，粒徑≤32μm的物料的質量百分含量為b2；tn與tn-1的差值為10min；a1和a2的單位為m2/kg；

5、若a2-a1≤10m2/kg，且b2-b1≤1.5wt%，則進行該第一粉磨處理的粉磨物料為不易磨組分；反之，則為易磨組分；

6、定義ti-1時刻所述粉磨物料的3d活性指數為c1，28d活性指數為d1；ti時刻所述粉磨物料的3d活性指數為c2，28d活性指數為d2；ti與ti-1的差值為10min；i為小于等于n的正整數；

7、隨著時間的推移，若c2-c1≤3%，且d2-d1≤3%，則進行該第一粉磨處理的粉磨物料的粉磨極限時間為ti-1；反之，則粉磨極限時間為tn；

8、所述組分i和所述組分ii為摻合料原料中的組分，所述組分i和所述組分ii不同且各自獨立地選自礦粉、粉煤灰、鋼渣粉中的一種；

9、（2）若所述組分i和所述組分ii均為不易磨組分，則所述摻合料原料的粉磨工藝為（a）工藝；反之，則粉磨工藝為（b）工藝；

10、（a）工藝：將含有所述組分i和所述組分ii的摻合料原料中的各組分分別進行第二粉磨處理，然后將粉磨后的組分進行混合，得到復合摻合料；其中，所述組分i和所述組分ii進行所述第二粉磨處理的時間分別為各自的粉磨極限時間；

11、（b）工藝：將含有所述組分i和所述組分ii的摻合料原料中的各組分進行混合，得到混合料，將所述混合料進行第二粉磨處理，得到復合摻合料；

12、定義所述混合料進行所述第二粉磨處理的時間為y，定義所述混合料中所述組分i和所述組分ii的質量占比分別為x1、x2，相應的粉磨極限時間分別為t1、t2；y、t1和t2的單位為min；

13、y=0.8×（x1t1+x2t2）。

14、在本發明中，ti與ti-1的差值為10min；i為小于等于n的正整數。本發明所述的ti時刻指的是t0至tn之間的任意時刻，或者ti時刻與tn時刻重合。

15、優選地，以所述摻合料原料的總質量為基準，所述組分i和所述組分ii的質量占比均≥10%。

16、優選情況下，所述摻合料原料中還含有石膏，以所述摻合料原料的總質量為基準，所述石膏的質量占比＜5%。

17、優選地，所述石膏為脫硫石膏，且含水量為≤15wt%。

18、優選地，所述礦粉為滿足gb/t?18046-2017的標準要求的s95級粒化高爐礦渣粉。

19、優選情況下，所述粉煤灰為滿足gb/t?1596-2017的標準要求的二級粉煤灰。

20、優選情況下，所述鋼渣粉為滿足gb/t?20491-2017的標準要求的一級鋼渣粉或二級鋼渣粉。

21、根據一種優選的具體實施方式，所述第一粉磨處理和所述第二粉磨處理的條件相同，且所述條件包括：磨機轉速為40-50rpm，入磨物料的粒度≤7mm。

22、優選地，所述復合摻合料的條件滿足：30μm篩余量≤0.35%、中值粒徑d50≤10μm、7d活性≥70%、28d活性≥90%，流動度比≥95%。

23、本發明的第二方面提供前述第一方面所述的復合摻合料粉磨工藝的選擇方法在礦物復合摻合料制備領域中的應用。

24、本發明的第三方面提供由前述第一方面所述的復合摻合料粉磨工藝的選擇方法制備得到的復合摻合料在水泥產品中的應用。

25、優選地，所述復合摻合料占所述水泥產品總質量的10-20wt%。

26、通過本發明提供的復合摻合料粉磨工藝的選擇方法，能夠在復合摻合料產品大規模投產前進行中試或小試驗證，得知在生產控制時間內摻合料各組分原料的易磨性及粉磨極限時間，選擇出一種適用于復合摻合料的粉磨工藝及粉磨時間，能夠保證產品獲得優異質量的前提下，最大限度節省企業生產能耗，提高企業在復合摻合料產品上的盈收能力。