新材料及其应用

本发明公开了一种钒钛磁铁矿冶炼渣活化方法，属于冶炼渣活化技术领域，将钒钛磁铁矿冶炼渣粉碎，得到钒钛磁铁矿冶炼渣粉，在恒温条件下烘干，除去物料中全部吸附水分，与增效剂混合均匀后放到微波反应器中，进行微波处理；与助磨剂一起加入到行星式球磨机中，在惰性气体保护或者10％空气或者空气气氛中进行球磨，即可。本发明极大地激发了粉体表面的水化活性，比表面积大幅度提升，经微波处理后的粉体再在液体助磨剂作用下进一步球磨，其能有效地消减高比面积粉体表面的静电，防止粉体聚集，从而在较低的电耗下获得高活性、高分散性的钒钛磁铁矿冶炼渣微粉，实现了钒钛磁铁矿冶炼渣高质化处理。

成果亮点

本发明的目的是克服现有技术中存在的缺陷，提供一种钒钛磁铁矿冶炼渣的活化方法，提高钒钛磁铁矿冶炼渣的性能。 为实现上述目的，本发明提供了如下方案： 本发明提供一种钒钛磁铁矿冶炼渣活化方法，包括以下步骤： (1)将钒钛磁铁矿冶炼渣粉碎，得到钒钛磁铁矿冶炼渣粉，在恒温条件下烘干，除去物料中全部吸附水分，待用； (2)将步骤(1)得到的钒钛磁铁矿冶炼渣粉和增效剂混合均匀后放到微波反应器中，进行微波处理； (3)将步骤(2)反应后得到的钒钛磁铁矿冶炼渣粉与助磨剂一起加入到行星式球磨机中，在惰性气体保护或者少量空气或者空气气氛中进行球磨，即可。

钒钛磁铁矿冶炼渣是在高炉冶炼钒钛磁铁矿时产生的一种废渣，又称高钛渣。钒钛磁铁矿冶炼渣的主要成分包括二氧化钛( TiO2)、氧化铁( Fe2O3)、氧化铝( Al2O3)等。

由于钒钛磁铁矿冶炼渣中含有大量的二氧化钛，因此可以将其应用于生产白炭黑、钛白粉、氧化铁等产品。此外，钒钛磁铁矿冶炼渣还可以作为建筑材料、道路材料等用于建筑和道路建设。

目前，钒钛磁铁矿冶炼渣的主要利用方式是作为炼铁原料返回高炉进行循环利用。但是，由于钒钛磁铁矿冶炼渣中的二氧化钛含量较高，因此返回高炉冶炼会对高炉生产产生一定的影响。

因此，如果能够开发出一种有效的钒钛磁铁矿冶炼渣活化方法，将其用于生产白炭黑、钛白粉、氧化铁等高附加值产品，或者作为建筑材料、道路材料等用于建筑和道路建设，将会大大提高钒钛磁铁矿冶炼渣的利用价值，从而减少环境污染和资源浪费，具有广阔的应用前景。

本发明公开了以下技术效果：

本发明首先将钒钛磁铁矿冶炼渣粉碎得到钒钛磁铁矿冶炼渣粉，然后在750-1000℃干燥***，在干燥的过程中，钒钛磁铁矿冶炼渣粉得到初步活化，加入硅酸钠和碳酸钙复配的增效剂，可使钒钛磁铁矿冶炼渣粉获得较高胶凝性，使矿渣结构中有害孔的总体积减少，无害孔的总体积增加，对钒钛磁铁矿冶炼渣粉的活性激发起活化作用；碳酸钙中的碳酸根还可加速钒钛磁铁矿冶炼渣粉中具有潜在活性的硅氧四面体网络结构的解体，有助于钒钛磁铁矿冶炼渣粉潜在活性的激发及充分释放。钒钛磁铁矿冶炼渣粉和增效剂在微波作用下表面被加热和激发，实现钒钛磁铁矿冶炼渣粉表面的强化改性，较之传统的改性方法效果更为显著，极大地激发了粉体表面的水化活性，比表面积大幅度提升，经微波处理后的粉体再在液体助磨剂作用下进一步球磨，其能有效地消减高比面积粉体表面的静电，防止粉体聚集，从而在较低的电耗下获得高活性、高分散性的钒钛磁铁矿冶炼渣微粉，实现了钒钛磁铁矿冶炼渣高质化处理。

本发明活化后的钒钛磁铁矿冶炼渣微粉的比表面积达550-650㎡/kg，纯活化后的钒钛磁铁矿冶炼渣微粉3d抗压强度在20-35Mpa之间，28d抗压强度可达到40-55Mpa之间；利用这种质量的钒钛磁铁矿冶炼渣微粉代替25％的***水泥，3d抗压强度达到35Mpa以上，28d抗压强度达到55Mpa以上。一般矿渣混合水泥材料存在早起强度偏低问题，而活化后的钒钛磁铁矿冶炼渣微粉恰恰可以弥补掺入水泥后3d强度偏低的不足