我國(guó)攀鋼等鋼鐵企業(yè)每年排放數(shù)百萬(wàn)噸高爐欽礦渣。它的活性略低，這里介紹利用其生產(chǎn)免燒磚的方法。
    (1)欽礦渣微觀結(jié)構(gòu)以重量法測(cè)定SiO:的含量，絡(luò)合滴定法測(cè)定CaO, MgO和A120:的含量，以鋅還原重鉻酸鉀滴定法測(cè)定Fee 03和Fe的含量，TiO:含量用苦杏仁置換一銅鹽溶液反滴定法測(cè)出。高欽水淬礦渣的化學(xué)成分及品質(zhì)指標(biāo)分別見(jiàn)表8-3、表8-4。
根據(jù)對(duì)高欽礦渣X射線衍射譜的分析，高欽礦渣主要含有鈣欽礦、透輝石、石英等少量晶體，結(jié)晶情況不好。從圖8-1中可看出欽礦渣表面有很多孔，這應(yīng)該是由于欽礦渣被急冷所形成的，是玻璃體物質(zhì)所共有的。因此，它在水化時(shí)需水量會(huì)很大。另外，其表面還有一些小晶粒。水淬欽礦渣由于急冷，礦物質(zhì)來(lái)不及結(jié)晶，故大部分為玻璃體，具有潛在活性。
(2)欽礦渣磚的制備
    ①原材料。
    a.集料—欽礦渣。欽礦渣有水淬欽礦渣和慢冷欽礦渣兩種。
將高欽水淬礦渣烘干3h，在球磨機(jī)中粉磨70min，經(jīng)篩分后得到粒度為0. 08mm的細(xì)集料，篩余量4.8%(質(zhì)量計(jì));塊狀慢冷欽礦渣經(jīng)額式破碎機(jī)破碎，用分級(jí)篩分級(jí)后得到5^-10mm的粗集料。
    b.膠凝材料。
    水泥:采用32. 5級(jí)普通硅酸鹽水泥。
    石膏:市售工業(yè)原料，用實(shí)驗(yàn)室額式破碎機(jī)將石膏破碎，然后在高溫爐中800℃下鍛燒1. 5h，冷卻后在球磨機(jī)中粉磨60min，粒度為。. 06mm，篩余量4. l Yo(質(zhì)量計(jì))。
    石灰:由綿陽(yáng)市高新區(qū)石灰廠生產(chǎn)，w (CaO)有效80%，為了避免磚塊在養(yǎng)護(hù)過(guò)程中開(kāi)裂，將生石灰消化后使用，并測(cè)定其含水量。
粉煤灰:與其他膠凝材料混合，攪拌均勻。
c.激發(fā)劑。市售工業(yè)原料，w(Na2SO4 ))98%。在球磨機(jī)中粉磨60min,粒度為0. 06mm,篩余量4.0%(質(zhì)量計(jì))。
    ②工藝參數(shù)。
a.水泥摻量對(duì)欽礦渣磚強(qiáng)度的影響。水泥摻量對(duì)欽礦渣磚強(qiáng)度影響的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表8-5。
    從表8-5中可以看出，當(dāng)水泥摻量從20%增加到30%時(shí)，磚塊強(qiáng)度明顯增大。這是因?yàn)樗嗟乃俣容^快，水泥摻量增加使磚坯中生成的水硬性礦物增多，磚坯的強(qiáng)度隨之增強(qiáng)。但要考慮到欽礦渣磚的成本等因素，在滿足磚坯強(qiáng)度條件的前提下，應(yīng)盡量降低水泥的摻量。
    b.集料配合比對(duì)欽礦渣磚強(qiáng)度的影響。慢冷欽礦渣是在自然條件(空冷)下處理的，成本較低。所以采用兩種欽礦渣混合配成集料以降低成本。從表8-5中還可以看出，當(dāng)集料配合比不同時(shí)，欽礦渣磚的強(qiáng)度也會(huì)發(fā)生明顯變化?？偟内厔?shì)是當(dāng)慢冷鐵礦渣用量增加時(shí)，欽礦渣磚的強(qiáng)度會(huì)提高。這是因?yàn)槁錃J礦渣密度比水淬的要大得多，其硬度也就比水淬的要高，從而使磚塊的抗壓強(qiáng)度提高。但是，我們的目的是要充分利用水淬欽礦渣，因此，在滿足磚塊強(qiáng)度的前提下，應(yīng)盡量提高水淬欽礦渣在集料中的用量。
    c.磚坯靜養(yǎng)時(shí)間對(duì)欽礦渣磚強(qiáng)度的影響。(免燒磚機(jī))磚坯蒸汽養(yǎng)護(hù)后的靜養(yǎng)時(shí)間對(duì)強(qiáng)度影響的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表8-6。
從表8-6中可以看出，磚坯靜養(yǎng)時(shí)間對(duì)磚塊強(qiáng)度也有一定的影響。從總的趨勢(shì)來(lái)看，磚塊強(qiáng)度隨靜養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)而增大，但達(dá)到一定時(shí)間后，其強(qiáng)度會(huì)出現(xiàn)最大值;若繼續(xù)延長(zhǎng)靜養(yǎng)時(shí)間強(qiáng)度會(huì)下降，出現(xiàn)回縮現(xiàn)象。因此，考慮到欽礦渣磚的生產(chǎn)周期及對(duì)磚塊強(qiáng)度的影響，磚坯靜養(yǎng)時(shí)間以3天為宜。
    d.成型壓力對(duì)欽礦渣磚強(qiáng)度鮑影響。成型壓力對(duì)欽礦渣磚強(qiáng)度影響的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表8-7。
    從表8-7中可以看出，當(dāng)成型壓力從2. 17MPa提高到2. 90MPa時(shí)，磚塊強(qiáng)度增加約2MPa。其原因在于磚坯強(qiáng)度的提高主要依靠毛細(xì)管中水的張力。而蒸壓后成品磚強(qiáng)度的提高，則有賴于顆粒之間的接觸點(diǎn)數(shù)和膠凝材料中的粗集料質(zhì)量的好壞。通過(guò)提高成型壓力，也就增加了單位體積中顆粒之間的接觸點(diǎn)數(shù)，換言之，就是提高顆粒料之間膠凝后的密度。但是在工業(yè)大生產(chǎn)中，為了提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益，只能通過(guò)采用不同粒度的集料配料，加人粗大的或細(xì)小的集料摻量來(lái)調(diào)節(jié)混合料的顆粒組成;采用一定的壓力，控制磚塊的壓制時(shí)間，提高磚坯密度，從而提高成品磚的強(qiáng)度。
    e.制備欽礦渣磚的主要工藝參數(shù)。在滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)建筑用磚強(qiáng)度要求的前提下，考慮到節(jié)省能耗，降低欽礦渣磚生產(chǎn)成本，制備欽礦渣磚的主要工藝參數(shù)如下:水膠比為0.44(質(zhì)量計(jì)，下同)，膠凝材料，集料=1，3，水淬欽礦渣，慢冷欽礦渣==1:1,水泥摻量為20 %;成型壓力為2. 90MPa.養(yǎng)護(hù)制度如下:磚坯成型后，要在常溫下靜養(yǎng)2天，然后在40℃下養(yǎng)護(hù)6h;快速升溫至800C，恒濕蒸汽養(yǎng)護(hù)16h;取出自然降溫，靜養(yǎng)3天。