本發(fā)明涉及一種用水淬釩鈦礦渣制取建設(shè)用砂和活性渣粉的方法。

背景技術(shù)：
高爐冶煉釩鈦磁鐵礦時(shí)產(chǎn)生的熔融高爐渣稱之為釩鈦礦渣，外觀一般呈褐色，密度3.24g/cm3，釩鈦礦渣內(nèi)外放射性指標(biāo)Ira0.1～0.2，Ir0.08～0.12，遠(yuǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的Ira1.0，Ir1.0，可使用于任何環(huán)境條件下而不受限制。釩鈦礦渣分水淬急冷和自然慢冷2種渣，均為低鈣富鈦渣，其成渣的硅、鋁、鐵、鈣、鎂等礦物基團(tuán)受親和力強(qiáng)且結(jié)晶傾向強(qiáng)的TiO2影響，極難以生成硅酸二鈣、鋁酸鈣類水硬性礦物，完全不同于普通高爐水淬礦渣，無論是水淬急冷還是自然慢冷，其形成的礦物相基本相同，其主要巖相礦物為鈣鈦礦（CaO·TiO2）、透輝石（MgO·CaO·2SiO2）或鈦輝石（MgO·CaO·2TiO2）、尖晶石（MgO·Al2O3)、巴依石和少量的氮化鈦、碳化鈦、碳氮化鈦固熔體及隱晶質(zhì)等，不含天然的山砂、河砂常有的云母、粘土礦物?；瘜W(xué)成份（%）波動(dòng)在TiO211.8～24.5，CaO19.6～30，SiO218.6～25，Al2O310.5～16.5，MgO3.5～8.5，MnO0.5～1.0，F(xiàn)eO0.9～2.0，S0.12～0.8，V2O50.12～0.55。正因?yàn)槠溻伜科?，一方面，釩鈦水淬礦渣既不能像普通高爐礦渣一樣簡(jiǎn)單的用于生產(chǎn)礦渣水泥，大量的試驗(yàn)分析顯示：即便是用超細(xì)粉磨的釩鈦水淬礦渣與硅酸鹽水泥的復(fù)合膠凝材料，其在常溫養(yǎng)護(hù)條件下膠結(jié)料硬化體結(jié)構(gòu)疏松，其水化產(chǎn)物主要是水泥水化提供的，釩鈦礦渣顆粒表面基本上未被“侵蝕”，釩鈦礦渣的活性極難以激發(fā)出來，只有在激發(fā)劑存在的高溫蒸養(yǎng)條件下，釩鈦礦渣顆粒表面除了有水泥水化產(chǎn)物CSH凝膠和片狀的單硫型水化硫鋁酸鈣外，才有明顯的“侵蝕”現(xiàn)象。另一方面，又因釩鈦礦渣的鈦品位不夠高，也難以經(jīng)濟(jì)的用作鈦工業(yè)的原料。熔融高爐渣在空氣中自然冷卻形成的一種由鈦輝石、鈣鈦礦等礦物為主的石質(zhì)材料，呈致密塊狀結(jié)構(gòu)，通常簡(jiǎn)稱為高鈦重礦渣，具有多孔、高強(qiáng)、化學(xué)穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，可替代石料用作混凝土骨料。高鈦重礦渣我國歷年堆積量達(dá)數(shù)億噸，占地?cái)?shù)萬畝，對(duì)環(huán)境影響較大。當(dāng)前，馬鋼、鞍鋼、武鋼、攀鋼等將釩鈦重礦渣經(jīng)機(jī)械加工分級(jí)破碎、分選制成重礦渣碎石和少量礦渣砂用于工程混凝土石料和砂料，其所制得的重鈦礦渣石粗骨料（石料）粒徑通常為5～40mm的連續(xù)級(jí)配，表觀密度2.65～2.85g/cm3，堆積密度1320～1470kg/m3，所制得的重鈦礦渣石細(xì)骨料（砂料）含粉量9～15%，細(xì)度模數(shù)2.8～3.4，表觀密度3.09～3.19g/cm3，堆積密度1590～1780kg/m3，重鈦礦渣砂料成本較高。熔融高爐渣于（1510～1630℃）直接用水淬急冷可形成海綿狀的泡沫水渣為主的多孔輕質(zhì)渣，于（1350～1450℃）用水淬急冷時(shí)可形成部分堅(jiān)硬顆粒狀穩(wěn)定礦物和部分海綿狀泡沫渣，簡(jiǎn)稱水淬釩鈦礦渣。水淬的粒化釩鈦礦渣呈多孔結(jié)構(gòu)，其表面粗糙、棱角整齊、強(qiáng)度較低，但其鈣鈦石等穩(wěn)定相礦物顆粒堅(jiān)硬、難磨。其粒級(jí)比天然中粗砂偏細(xì)（偏中細(xì)砂之間，相當(dāng)于天然中砂），平均粒徑在2.53～3.55mm，最大粒徑一般在5mm左右，粒徑在0.15mm以下的水渣粉末和軟弱泡沫顆粒一般達(dá)15～48%。水淬釩鈦礦渣砂這種棱角整齊的粗糙表面和多孔的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)并含有相當(dāng)數(shù)量的水渣微粉和軟弱泡沫渣特征，使得其具有如下不同于普通混凝土傳統(tǒng)用細(xì)骨料（人造碎石砂和天然石英砂）的特性：1）水淬釩鈦礦渣砂料的礦物組成為相對(duì)穩(wěn)定相礦物鈣鈦礦、鈦輝石等，而天然砂為結(jié)晶致密的二氧化硅。不同的礦物組成決定了有不同類型的材料特性，不同類型的砂對(duì)混凝土的初始工作狀態(tài)及力學(xué)性能均有較大影響。2）水淬釩鈦礦渣砂料具有粗糙棱角表面的多孔結(jié)構(gòu)，吸水量大、含氣量亦大。若直接用于普通混凝土，一方面需增加混凝土配比的用水量，也需增加混凝土外加劑的實(shí)際用量，這給普通混凝土的配料施工帶來諸多困惑和不方便；另一方面，多孔導(dǎo)致孔隙中含有一定量的空氣，粗糙的表面又相對(duì)增加了漿體的稠度，不利于混凝土內(nèi)部氣泡向表面的遷移，導(dǎo)致水淬礦渣砂混凝土的含氣量較普通天然砂混凝土高。3）水淬釩鈦礦渣砂料含有相當(dāng)量的水渣微粉和軟弱泡沫渣，客觀上使得水淬釩鈦礦渣砂僅能用于C20標(biāo)號(hào)以下的混凝土，對(duì)于常用的C30、C40及高標(biāo)號(hào)混凝土則需增加水泥用量、及增加混凝土外加劑用量，并需使用膨脹劑，對(duì)于低標(biāo)號(hào)貧混凝土亦需增加水泥用量，且會(huì)降低早期強(qiáng)度、延長(zhǎng)混凝土的凝結(jié)硬化時(shí)間。4）水淬釩鈦礦渣砂料的礦物比重大，而容重輕，其比重在2380～2880Kg/m3，一般干密實(shí)容重僅為650～900Kg/m3，松散干容重為580～800Kg/m3，空隙率58～78%。而天然砂比重在2600～2800Kg/m3，松散干容重在1450～1650Kg/m3，空隙率＜45%。水淬釩鈦礦渣砂其容重和空隙率的變化都比天然砂大得多，這給普通混凝土的配料設(shè)計(jì)和工程應(yīng)用帶來了相當(dāng)?shù)穆闊┖鸵欢ǖ娘L(fēng)險(xiǎn)。其配制的混凝土拌合物容重也輕，比普通混凝土拌合物容重輕15～25%，即便是砂漿拌合物容重（一般在1080～1550Kg/m3）也比普通砂漿拌合物容重輕28～45%。5）水淬釩鈦礦渣砂料多孔的結(jié)構(gòu)和含部分軟弱的泡沫渣材料特征，使得其混凝土的敏感的軸心抗拉強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度和抗壓彈性模量低于同標(biāo)號(hào)的普通混凝土的5～20%，尤其是其抗壓彈性模量低于現(xiàn)行的《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）要求。上述這些先天性的特性缺陷正是因水淬釩鈦礦渣形成時(shí)伴生的大量的泡沫渣、粉渣和顆粒料的完整棱角對(duì)混凝土的施工性和混凝土的物理力學(xué)性能造成了極為不利的影響，使得這種礦物相相當(dāng)穩(wěn)定的水淬釩鈦礦渣砂狀料的資源化利用受到根本性的抑制，除致密的高硬度的重鈦礦渣砂、石的應(yīng)用外，忽視這些先天性特性缺陷的大量的試驗(yàn)性研究成果，尤其是用水淬釩鈦礦渣替代混凝土和砂漿用天然砂的長(zhǎng)期的研究成果仍然只能停留在論文或各樣的鑒定成果上?？陀^上，每個(gè)冶煉釩鈦磁鐵礦的大型高爐企業(yè)周邊的50公里范圍內(nèi)都堆積有千萬噸計(jì)的水淬釩鈦礦渣，對(duì)環(huán)境造成了不可忽視的污染。另一方面，數(shù)十年來大規(guī)模的基本建設(shè)混凝土用砂，導(dǎo)致我國大部分區(qū)域的優(yōu)質(zhì)天然砂資源幾近耗盡，并對(duì)環(huán)境造成了巨大的破壞，現(xiàn)部分區(qū)域如云南廣泛采用含泥量高的山砂、沿海廣泛采用含鹽量高的海砂，致使不少巨額投資的混凝土工程成為生命周期大幅縮短的癌癥工程。因此，迫切需要一種可資源化利用以化學(xué)穩(wěn)定性好的惰性的鈣鈦石等礦物為主的水淬釩鈦礦渣、并可節(jié)省自然砂資源的新方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種用水淬釩鈦礦渣制取建設(shè)用砂和活性渣粉的方法，以解決水淬釩鈦礦渣中軟弱結(jié)構(gòu)的泡沫渣和粉渣及堅(jiān)硬顆粒完整棱角共同造成的先天性特性缺陷及綜合利用水淬釩鈦礦渣中軟弱泡沫渣和粉渣。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：用水淬釩鈦礦渣制取建設(shè)用砂和活性渣粉的方法，包括以下步驟：（1）水淬釩鈦礦渣顆粒的整形改性：以研磨或撞擊或輾壓方式粉碎水淬釩鈦礦渣中的軟弱泡沫渣、并消除掉堅(jiān)硬顆粒的部分尖銳棱角，將水淬釩鈦礦渣制成含較粗堅(jiān)硬顆粒料和粉渣的混合物；（2）砂和粉渣的分離：將步驟（1）所得的含較粗堅(jiān)硬顆粒料和粉渣的混合物分離為粒徑≥0.15mm的砂料和粒徑小于0.15mm的粉渣；所得粒徑≥0.15mm的砂料即為建設(shè)用砂，可替代天然砂用于普通混凝土，亦可作為輕質(zhì)砂用于輕骨料混凝土；（3）活性渣粉的制備：將步驟（2）所得的粒徑小于0.15mm的粉渣與輔料、活化助磨劑按質(zhì)量比為粉渣50～90%:輔料10～50%:活化助磨劑0.05～3%的比例配料，三者質(zhì)量配比之和為100%，混合粉磨至80μm篩余≤12%的細(xì)粉，即得活性渣粉。進(jìn)一步，步驟（1）中，所述的研磨方式指將水淬釩鈦礦渣連續(xù)送入長(zhǎng)徑比＜2.5的球磨機(jī)（即短磨或超短磨）內(nèi)以小球或鍛的輕度研磨粉碎其中的軟弱泡沫渣、并磨削掉堅(jiān)硬顆粒的部分尖銳棱角。進(jìn)一步，步驟（1）中，所述的撞擊方式指將水淬釩鈦礦渣噴射入渦殼內(nèi)或置于星形攪拌機(jī)內(nèi)或置于錐形攪拌機(jī)內(nèi)或置于帶研磨體的攪拌器中，利用水淬釩鈦礦渣和耐磨金屬內(nèi)壁的撞擊與摩擦及水淬釩鈦礦渣顆粒之間的相互撞擊和摩擦力粉碎其中的軟弱泡沫渣、并消除掉部分堅(jiān)硬顆粒的尖銳棱角。進(jìn)一步，步驟（1）中，所述的輾壓方式指采用小壓力輪輾混合設(shè)備輾壓水淬釩鈦礦渣，以輾輪的輕度輾壓和水淬釩鈦礦渣顆粒之間的摩擦力粉碎其中的軟弱泡沫渣、并消除掉部分堅(jiān)硬顆粒的尖銳棱角。進(jìn)一步，步驟（2）中，所述的分離指釆用選粉機(jī)械分選或采用振動(dòng)篩或滾筒篩篩分。進(jìn)一步，步驟（3）中，所述的輔料指鋼渣、硅灰、硅藻土、貝利特-硬石膏熟渣、貝利特-硫鋁酸鹽熟渣、鋁酸鹽熟料、硫鋁酸鹽熟料及含鋁酸鈣或硫鋁酸鈣礦物為主的材料等中的至少一種。進(jìn)一步，步驟（3）中，所述的活化助磨劑為市售的含醇胺等的活化助磨劑。進(jìn)一步，步驟（1）中，添加占水淬釩鈦礦渣質(zhì)量比0.03～3%的顆粒改性劑。所述的顆粒改性劑指能改善水淬釩鈦礦渣中堅(jiān)硬顆粒物表面特性和/或結(jié)構(gòu)特性的材料，優(yōu)選醇胺、硅烷、水玻璃、偏鋁酸鈉溶液等中的一種或幾種。本發(fā)明的技術(shù)原理：針對(duì)水淬急冷的釩鈦礦渣客觀上由堅(jiān)硬的顆粒狀穩(wěn)定礦物、海綿狀泡沫渣和粉渣組成的混合物，且渣粒呈多孔結(jié)構(gòu)、表面粗糙、棱角整齊及整體強(qiáng)度較低，但其鈣鈦石等穩(wěn)定相礦物顆粒堅(jiān)硬、難磨的特點(diǎn)，采用研磨或撞擊或輾壓方式粉碎水淬釩鈦礦渣中的軟弱泡沫渣、并消除掉堅(jiān)硬顆粒的部分尖銳棱角，使泡沫渣和尖銳棱角及原生的粉渣轉(zhuǎn)化為粒徑小于0.15mm的粉渣，然后，去掉粉渣，將水淬釩鈦礦渣整形改性制成較粗的便于配制普通混凝土或砂漿的潔凈的堅(jiān)硬顆粒砂料，從而化解掉因伴生的大量的泡沫渣、原生粉渣和顆粒的完整棱角對(duì)混凝土的施工性和混凝土的物理力學(xué)性能造成的不利影響，并以分離的相對(duì)易磨的粒徑在0.15mm以下含有一定量玻璃體活性礦物的粉渣為主制成活性渣粉，達(dá)到資源化利用水淬釩鈦礦渣的目的。本發(fā)明的有益效果：1）方法簡(jiǎn)單，加工能耗低，加工成本較低。2）可資源化充分利用水淬釩鈦礦渣中的不同特性的組分，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)建設(shè)用砂和活性渣粉供應(yīng)混凝土攪拌站和民用砂漿及水泥制造企業(yè)，經(jīng)濟(jì)性好。3）利于減輕環(huán)境污染，并減少開釆天然砂資源對(duì)環(huán)境的破壞。具體實(shí)施方式以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。以下實(shí)施例中水淬釩鈦礦渣改性砂的物理力學(xué)性能檢測(cè)按照《普通混凝土用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》（JGJ52-2006）和《建設(shè)用砂》（GB/T14684-93）；混凝土的初始工作性能：混凝土拌合物坍落度、擴(kuò)展度測(cè)試按照《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50080-2002）；混凝土普通物理力學(xué)性能（強(qiáng)度、彈性模量）試驗(yàn)按照《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法》（GB/T50081-2002）；混凝土自體積收縮變形（限制膨脹率、自由膨脹率、徐變系數(shù)）測(cè)試按照《普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性能試驗(yàn)方法》（GB/T50082-2009）；混凝土抗壓彈性模量測(cè)試按照《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）；活性渣粉檢測(cè)按照《用于水泥和混凝土中的?；郀t礦渣粉》（GB/T18046-2008）、《用于水泥和混凝土中的鋼渣粉》（GB/T20491-2006）。實(shí)施例1取某山溝渣場(chǎng)陳放多年的自然干燥的水淬釩鈦礦渣，以如下步驟制取建設(shè)用砂和活性渣粉：（1）水淬釩鈦礦渣顆粒的整形改性：將水淬釩鈦礦渣連續(xù)送入Φ2.8x3.8m的超短磨內(nèi)以小鋼球的輕度研磨粉碎其中的軟弱泡沫渣、并磨削掉堅(jiān)硬顆粒的部分尖銳棱角，制成含較粗堅(jiān)硬顆粒料和粉渣的混合物；（2）砂和粉渣的分離：將步驟（1）所得的含較粗堅(jiān)硬顆粒料和粉渣的混合物采用振動(dòng)篩篩分分離為粒徑≥0.15mm的砂料和粒徑小于0.15mm的粉渣；所得粒徑≥0.15mm的砂料即為建設(shè)用砂，可用于混凝土或砂漿；（3）活性渣粉的制備：選用市售的硫鋁酸鈣熟料和硅灰作為輔料，選用市售的紫宸公司的ZC型活化助磨劑，將步驟（2）所得的粒徑小于0.15mm的粉渣與輔料、活化助磨劑按質(zhì)量比為粉渣89%:輔料（硫鋁酸鹽熟料7%+硅灰3.9%）10.9%:活化助磨劑0.1%的比例配料，混合粉磨至80μm篩余8%的細(xì)粉，即得活性渣粉。本實(shí)施例所制得釩鈦礦渣改性砂的粒徑為0.15～4.1mm的連續(xù)級(jí)配，含粉量0.9%，不含云母、泥類等有害物質(zhì)，細(xì)度模數(shù)2.7，大多為準(zhǔn)圓形堅(jiān)硬顆粒，表面有微細(xì)孔，比重為3023Kg/m3，干密實(shí)容重為1269Kg/m3，松散干容重為1197Kg/m3，空隙率38%，改性砂堅(jiān)固性用硫酸鈉溶液檢測(cè)重量損失5.2%，砂料中硫化物及硫酸鹽含量按SO3計(jì)為0.72%。以此堆存在濕地面上的釩鈦礦渣改性砂等體積替代細(xì)度模數(shù)為2.65的河砂配制C30、C40、C50混凝土進(jìn)行試驗(yàn)，改性砂混凝土的和易性較河砂混凝土好，不離析、不泌水，坍落度、擴(kuò)展度與河砂混凝土相當(dāng)；立方體容重較河砂混凝土容重輕4.7%，7d、28d改性砂混凝土抗壓強(qiáng)度較河砂混凝土平均抗壓強(qiáng)度分別提高5.7%、8.4%，28d抗壓彈性模量相當(dāng)，抗折強(qiáng)度及軸心抗拉強(qiáng)度相當(dāng)，1d、3d、7d、14d、28d、60d齡期的限制膨脹率、自由膨脹率相當(dāng)，相應(yīng)齡期改性砂混凝土的徐變系數(shù)較河砂混凝土平均降低27%，與鋼筋粘結(jié)力較河砂混凝土平均提高27.1%。試驗(yàn)結(jié)果表明，釩鈦礦渣改性砂混凝土的主要物理力學(xué)性能達(dá)到或優(yōu)于河砂混凝土，釩鈦礦渣改性砂使用性能優(yōu)于普通河砂，改性砂可完全滿足作為建設(shè)用砂的要求。以此改性釩鈦礦渣砂供應(yīng)某民用工程建房，用戶反饋施工性能好，不跑漿不泌水，強(qiáng)度好。所得的活性渣粉經(jīng)檢測(cè)需水量比為101%，分別達(dá)到S75級(jí)礦渣粉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)、S95級(jí)鋼渣粉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)。供應(yīng)某粉磨站直接摻配42.5級(jí)水泥，用戶反饋水泥的物檢指標(biāo)正常。實(shí)施例2取某渣場(chǎng)自然干燥的水淬釩鈦礦渣，以如下步驟制取建設(shè)用砂和活性渣粉：（1）水淬釩鈦礦渣顆粒的整形改性：將水淬釩鈦礦渣連續(xù)送入Φ3.8x4.2m的短磨內(nèi)，同時(shí)，連續(xù)加入占水淬釩鈦礦渣質(zhì)量0.05%的醇胺和0.45%的偏鋁酸鈉溶液作為顆粒整形改性劑，以短磨內(nèi)小鋼球的輕度研磨粉碎其中的軟弱泡沫渣、并磨削掉堅(jiān)硬顆粒的部分尖銳棱角，制成含較粗堅(jiān)硬顆粒料和粉渣的混合物；（2）砂和粉渣的分離：將步驟（1）所得的含較粗堅(jiān)硬顆粒料和粉渣的混合物采用選粉機(jī)分離為粒徑≥0.15mm的砂料和粒徑小于0.15mm的粉渣；所得粒徑≥0.15mm的砂料即為建設(shè)用砂；（3）活性渣粉的制備：選用市售的硫鋁酸鈣熟料和鋼渣作為輔料，選用市售的紫宸公司的ZC型活化助磨劑，將步驟（2）所得的粒徑小于0.15mm的粉渣與輔料、活化助磨劑按質(zhì)量比為粉渣70%:輔料（硫鋁酸鹽熟料8%+鋼渣21%）29%:活化助磨劑1%的比例配料，混合粉磨至80μm篩余3%的細(xì)粉，即得活性渣粉。本實(shí)施例所制得釩鈦礦渣改性砂的粒徑為0.15～3.8mm的連續(xù)級(jí)配，含粉量3.2%，不含云母、泥類等有害物質(zhì)，細(xì)度模數(shù)2.42，大多為準(zhǔn)圓形堅(jiān)硬顆粒，表面有微細(xì)孔，比重為3109Kg/m3，干密實(shí)容重為1363Kg/m3，松散干容重為1287Kg/m3，空隙率35%，改性砂堅(jiān)固性用硫酸鈉溶液檢測(cè)重量損失3.7%，砂料中硫化物及硫酸鹽含量按SO3計(jì)為0.68%。以此堆存在濕地面上的釩鈦礦渣改性砂等體積替代細(xì)度模數(shù)為2.51的河砂配制C20、C30、C40、C50混凝土進(jìn)行試驗(yàn)，改性砂混凝土的和易性較河砂混凝土好，不離析、不泌水，坍落度、擴(kuò)展度與河砂混凝土相當(dāng)；立方體容重較河砂混凝土容重輕4.1%，7d、28d改性砂混凝土抗壓強(qiáng)度較河砂混凝土平均抗壓強(qiáng)度分別提高7.3%、9.6%，28d抗壓彈性模量較河砂混凝土平均提高11.1%，軸心抗拉強(qiáng)度相當(dāng)，1d、3d、7d、14d、28d、60d齡期的限制膨脹率、自由膨脹率相當(dāng)，相應(yīng)齡期改性砂混凝土的徐變系數(shù)較河砂混凝土平均降低27%，與鋼筋粘結(jié)力較河砂混凝土平均提高30.1%。試驗(yàn)結(jié)果表明，釩鈦礦渣改性砂混凝土的主要物理力學(xué)性能達(dá)到或優(yōu)于河砂混凝土，釩鈦礦渣改性砂使用性能優(yōu)于普通河砂。以此改性釩鈦礦渣砂供應(yīng)商品混凝土攪拌站，用戶反饋施工性能良好，不跑漿不泌水，強(qiáng)度好。所得的活性渣粉經(jīng)檢測(cè)需水量比為99%，分別達(dá)到S75級(jí)礦渣粉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)和S95級(jí)鋼渣粉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)。供應(yīng)某商品混凝土攪拌站作為活性渣粉，反饋與市售的普通水淬礦渣粉使用效果相當(dāng)。實(shí)施例3取某鋼廠新鮮的水淬釩鈦礦渣，以如下步驟制取建設(shè)用砂和活性渣粉：（1）水淬釩鈦礦渣顆粒的整形改性：將水淬釩鈦礦渣以噴砂機(jī)高速噴入渦殼式容器內(nèi)，經(jīng)十次循環(huán)噴砂以撞擊方式的撞擊和摩擦力粉碎水淬釩鈦礦渣中的軟弱泡沫渣、并清除掉堅(jiān)硬顆粒的部分尖銳棱角，制成含較粗堅(jiān)硬顆粒料和粉渣的混合物；（2）砂和粉渣的分離：將步驟（1）所得的含較粗堅(jiān)硬顆粒料和粉渣的混合物采用振動(dòng)篩篩分分離為粒徑≥0.15mm的砂料和粒徑小于0.15mm的粉渣；所得粒徑≥0.15mm的砂料即為建設(shè)用砂；（3）活性渣粉的制備：選用市售的鋁酸鹽熟料和硅藻土作為輔料，選用市售的紫宸公司的ZC型活化助磨劑，將步驟（2）所得的粒徑小于0.15mm的粉渣干燥后，與輔料、活化助磨劑按質(zhì)量比為干粉渣52%:輔料（鋁酸鹽熟料8%+硅藻土37%）45%:活化助磨劑3%的比例配料，混合粉磨至80μm篩余為2%的細(xì)粉，即得活性渣粉。本實(shí)施例所制得釩鈦礦渣改性砂的粒徑為0.15～4.0mm的連續(xù)級(jí)配，含粉量2.1%，不含云母、泥類等有害物質(zhì)，細(xì)度模數(shù)2.23，大多為不規(guī)則堅(jiān)硬顆粒，表面有微細(xì)孔，比重為2972Kg/m3，干密實(shí)容重為1214Kg/m3，松散干容重為1071Kg/m3，空隙率43.9%，改性砂堅(jiān)固性用硫酸鈉溶液檢測(cè)重量損失6.1%，砂料中硫化物及硫酸鹽含量按SO3計(jì)為0.83%。以此堆存在濕地面上的釩鈦礦渣改性砂等體積替代細(xì)度模數(shù)為2.32的河砂配制C20、C30、C40混凝土進(jìn)行試驗(yàn)，改性砂混凝土的和易性較河砂混凝土好，不離析、不泌水，坍落度、擴(kuò)展度與河砂混凝土相當(dāng)；立方體容重較河砂混凝土容重平均輕6.9%，7d、28d改性砂混凝土抗壓強(qiáng)度較河砂混凝土抗壓強(qiáng)度相當(dāng)，28d抗壓彈性模量較河砂混凝土平均提高7.6%，軸心抗拉強(qiáng)度相當(dāng)，1d、3d、7d、14d、28d、60d齡期的限制膨脹率、自由膨脹率相當(dāng)，相應(yīng)齡期改性砂混凝土的徐變系數(shù)平均降低21%，與鋼筋粘結(jié)力較河砂混凝土平均提高19.7%。試驗(yàn)結(jié)果表明，釩鈦礦渣改性砂混凝土的主要物理力學(xué)性能達(dá)到或優(yōu)于河砂混凝土，釩鈦礦渣改性砂使用性能與普通河砂相當(dāng)，可作為優(yōu)質(zhì)建設(shè)用砂。所得的活性渣粉經(jīng)檢測(cè)需水量比為102%，達(dá)到S75級(jí)礦渣粉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)。試用于制品廠用于制水泥磚，用戶反饋和易性保水性好，不開裂，強(qiáng)度好。實(shí)施例4取某山溝渣場(chǎng)陳放的自然干燥的水淬釩鈦礦渣，以如下步驟制取建設(shè)用砂料和活性渣粉：（1）水淬釩鈦礦渣顆粒的整形改性：將水淬釩鈦礦渣置于雙螺旋錐形攪拌機(jī)內(nèi)，同時(shí)先滴加占水淬釩鈦礦渣質(zhì)量比0.03%的硅烷，再滴加占水淬釩鈦礦渣質(zhì)量比0.5%的偏鋁酸鈉溶液，以礦渣之間的摩擦力粉碎其中的軟弱泡沫渣、并磨削掉堅(jiān)硬顆粒的部分尖銳棱角，制成含較粗堅(jiān)硬顆粒料和粉渣的混合物；（2）砂和粉渣的分離：將步驟（1）所得的含較粗堅(jiān)硬顆粒料和粉渣的混合物采用振動(dòng)篩篩分分離為粒徑≥0.15mm的砂料和粒徑小于0.15mm的粉渣；所得粒徑≥0.15mm的砂料即為建設(shè)用砂；（3）活性渣粉的制備：選用市售的貝利特-硫鋁酸鈣熟料和硅灰作為輔料，選用市售的紫宸公司的ZC型活化助磨劑，將步驟（2）所得的粒徑小于0.15mm的粉渣與輔料、活化助磨劑按質(zhì)量比為粉渣65%:輔料（貝利特-硫鋁酸鈣熟料25%+硅灰9.9%）34.9%:活化助磨劑0.1%的比例配料，混合粉磨至80μm篩余5%的細(xì)粉，即得活性渣粉。本實(shí)施例所制得釩鈦礦渣改性砂的粒徑為0.15～3.6mm的連續(xù)級(jí)配，含粉量0.6%，不含云母、泥類等有害物質(zhì)，細(xì)度模數(shù)2.21，大多為圓形堅(jiān)硬顆粒，表面有微細(xì)孔，比重為3112Kg/m3，干密實(shí)容重為1573Kg/m3，松散干容重為1438Kg/m3，空隙率27%，改性砂堅(jiān)固性用硫酸鈉溶液檢測(cè)重量損失0.3%，砂料中硫化物及硫酸鹽含量按SO3計(jì)為0.67%。以此堆存在濕地面上的釩鈦礦渣改性砂等體積替代細(xì)度模數(shù)為2.32的河砂配制C30、C40、C50、C60混凝土進(jìn)行試驗(yàn)，改性砂混凝土的和易性較河砂混凝土好，不離析、不泌水，坍落度、擴(kuò)展度較河砂混凝土分別提高21～26%、28～34%；立方體容重較河砂混凝土容重平均提高2.7%，7d、28d改性砂混凝土抗壓強(qiáng)度較河砂混凝土抗壓強(qiáng)度分別提高5～12%、10～19%，28d抗壓彈性模量提高11～17%，軸心抗拉強(qiáng)度相當(dāng)，1d、3d、7d、14d、28d、60d齡期的限制膨脹率、自由膨脹率相當(dāng)，相應(yīng)齡期改性砂混凝土的徐變系數(shù)降低28～37%，與鋼筋粘結(jié)力較河砂混凝土平均提高27.9%。試驗(yàn)結(jié)果表明，此釩鈦礦渣改性砂混凝土的主要物理力學(xué)性能優(yōu)于河砂混凝土，此釩鈦礦渣改性砂使用性能優(yōu)于普通河砂。改性釩鈦礦渣砂試驗(yàn)配制砂漿用于民用建筑，反饋和易性好，不開裂，強(qiáng)度好。所得的活性渣粉經(jīng)檢測(cè)需水量比為101%，達(dá)到S95級(jí)礦渣粉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)施例5取某企業(yè)堆場(chǎng)的自然干燥的水淬釩鈦礦渣，以如下步驟制取建設(shè)用砂和活性渣粉：（1）水淬釩鈦礦渣顆粒的整形改性：將水淬釩鈦礦渣置于輪輾式輥壓混合機(jī)內(nèi)，利用輾輪的輕度反復(fù)的輾壓力和礦渣之間的摩擦力粉碎其中的軟弱泡沫渣、并磨削掉堅(jiān)硬顆粒的部分尖銳棱角，制成含較粗堅(jiān)硬顆粒料和粉渣的混合物；（2）砂和粉渣的分離：將步驟（1）所得的含較粗堅(jiān)硬顆粒料和粉渣的混合物采用振動(dòng)篩篩分分離為粒徑≥0.15mm的砂料和粒徑小于0.15mm的粉渣；所得粒徑≥0.15mm的砂料即為建設(shè)用砂；（3）活性渣粉的制備：選用貝利特-硬石膏熟渣和鋼渣作為輔料，選用市售的紫宸公司的ZC型活化助磨劑，將步驟（2）所得的粒徑小于0.15mm的粉渣與輔料、活化助磨劑按質(zhì)量比為粉渣70%:輔料（貝利特-硬石膏熟渣20%+鋼渣9.9%）29.9%:活化助磨劑0.1%的比例配料，混合粉磨至80μm篩余6%的細(xì)粉，即得活性渣粉。本實(shí)施例所制得釩鈦礦渣改性砂的粒徑為0.15～3.5mm的連續(xù)級(jí)配，含粉量2.2%，不含云母、泥類等有害物質(zhì)，細(xì)度模數(shù)2.0，大多為不規(guī)則堅(jiān)硬顆粒，表面有微細(xì)孔，比重為3016Kg/m3，干密實(shí)容重為1279Kg/m3，松散干容重為1207Kg/m3，空隙率40%，改性砂堅(jiān)固性用硫酸鈉溶液檢測(cè)重量損失5.0%，砂料中硫化物及硫酸鹽含量按SO3計(jì)為0.47%。以此堆存在濕地面上的釩鈦礦渣改性砂等體積替代細(xì)度模數(shù)為2.65的河砂配制C20、C30、C40、C50混凝土進(jìn)行試驗(yàn)，改性砂混凝土的和易性較河砂混凝土好，不離析、不泌水，坍落度、擴(kuò)展度與河砂混凝土相當(dāng)；立方體容重較河砂混凝土容重平均輕4.9%，7d、28d改性砂混凝土抗壓強(qiáng)度與河砂混凝土抗壓強(qiáng)度相當(dāng)，28d抗壓彈性模量相當(dāng)，軸心抗拉強(qiáng)度相當(dāng)，1d、3d、7d、14d、28d、60d齡期的限制膨脹率、自由膨脹率相當(dāng)，相應(yīng)齡期改性砂混凝土的徐變系數(shù)降低12～21%，與鋼筋粘結(jié)力較河砂混凝土平均提高16.4%。試驗(yàn)結(jié)果表明，釩鈦礦渣改性砂混凝土的主要物理力學(xué)性能達(dá)到河砂混凝土指標(biāo)，釩鈦礦渣改性砂使用性能與普通河砂相當(dāng)。以此改性釩鈦礦渣砂供民用工程建房，用戶反饋施工性能好，不跑漿不泌水，強(qiáng)度好。所得的活性渣粉經(jīng)檢測(cè)需水量比為100%，達(dá)到S75級(jí)礦渣粉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)。