金属矿山

作者：李恩硕,胡晨光,苏航,付佳伟

单位：1.华北理工大学材料科学与工程学院，河北 唐山 063210；2.河北省无机非金属材料重点实验室，河北 唐山 063210

关键词：f-CaO,f-MgO,RO相,微结构,水化和膨胀性能,

基金：河北省高端钢铁冶金联合基金项目（编号：E2020209010）；唐山市科技计划项目（编号：19150225E）。

钢渣中f-CaO、f-MgO和RO相等非稳定性物质是影响其安定性的主要物质，限制了钢渣大规模资源化利用。直接法研究表明：在中、高碱度钢渣中存在大量的大尺寸球形呈聚集分布的f-CaO，降低碱度和气淬、热焖等处理方式可降低f-CaO含量和颗粒尺寸；化学合成CaO法研究表明，Fe和Mn离子掺杂会使f-CaO致密度升高，晶粒尺寸减小，其中Mn2+对晶粒尺寸减小作用更强。进一步论述了钢渣中f-CaO水化特性、钢渣体积膨胀率，以及f-CaO水化膨胀的相应数学模型和钢渣集料体积膨胀演化模型，压蒸粉化率与单粒径钢渣膨胀力的相互关系等进展。之后，综述了钢渣中f-MgO和RO相微观结构和水化特性，结果表明：钢渣碱度增加可促进方镁石形成，有利于MnO固溶到MgO-FeO固溶体；RO相水化活性与碱度、KM=nMgO/n(FeO+MnO)直接相关，钢渣中RO相并非稳定，当KM≥1时可能造成稳定性破坏。最后，指出了今后的研究方向：在不同钢渣碱度、处理工艺、陈化时间、水化程度等因素下，非稳定性物质在钢渣中水化反应速度、离子传输过程、显微结构层面力的传导机制；钢渣中活性矿物水化产物离子对非稳定性物质水化过程影响及其与钢渣膨胀特性、长期稳定性的关系；钢渣稳定性的判定标准、评价方法与其长期稳定性的关系。

来源：2022年第07期

《金属矿山》期刊编辑部

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