生产水泥需要大量硅酸盐熟料，由于生产熟料需要消耗大量能源，熟料生产成本也高于其他混合材料，所以我们不断地寻求活性高、成本低的混合材料—活化矿渣微粉，借以等量替代部分熟料或水泥用量，提高混凝土的综合性能，达到降低生产成本，节能减排的目的。

一、技术原理

经过研究发现，冶炼钢铁的过程中产生的矿渣（俗称水渣）的化学成分与水泥熟料的化学成分十分相似，矿渣是一种具有潜在水硬性的胶凝材料，将矿渣制成超细微粉，具有一定的水化活性，可作为水泥与高性能混凝土的活性混合材料。可大幅度提高其在水泥及混凝土中的掺入量，极大改善水泥与混凝土性能。

掺有大量矿渣活化微粉的矿渣水泥具有水化热低、密实度高、水化产物中氢氧化钙含量低、后期强度能超过纯硅酸盐水泥等优良性能，广泛用于大坝工程、水下工程、道路工程、隧道工程、防腐蚀工程等大型建筑工程。特别是掺有超细矿渣微粉的混凝土与钢筋粘结力强、混凝土后期强度提高较大并且逐年提高、和易性好、防止收缩开裂、混凝土碱度低等优良特点，是制备高性能混凝土的基本材料，并成为高性能混凝土的第六组分，国内外已开始大规模生产和使用。

生产水泥平均需要75%左右的熟料，四平市宏桥水泥技术研究所的科研成果——矿渣活化微粉主要技术原理是通过使用磨机内部特殊结构、使用矿渣助磨活化剂等一系列技术措施，达到粉磨系统电耗低、比表面积高、活性指数高。活化矿渣微粉应用在水泥厂、粉磨站、水泥配制站生产水泥，熟料的掺加量可以减少到30%以下，可节省熟料40%左右，水泥质量达到水泥国家强度标准。

利用35%硅酸盐水泥熟料粉掺入65%矿渣活化微粉，可生产符合国家标准的42.5级水泥，后期强度均超过硅酸盐水泥熟料；利用25%硅酸盐水泥熟料粉掺入75%矿渣活化微粉或利用65%矿渣活化微粉掺入35%水泥，可达到国家水泥标准32.5级水泥强度。

二、技术优势

以3.2m×13m开路球磨机设备生产S95级矿渣微粉为例，比表面积450㎡/㎏，国内外普通矿渣微粉台时产量18吨/小时（不掺粉煤灰），活化矿渣微粉技术可达到28吨/小时（不掺粉煤灰）；同比条件，活化矿渣微粉生产技术同比增产矿渣微粉10吨/小时，对比经济效益分析如下：

①、增产增值效益：每1.0吨活化矿渣微粉利税如果达到100元/吨，每小时增产10吨矿渣微粉，可多增加利税1000元/小时。

②、降低生产成本：每小时增产10吨，每吨矿渣微粉降低电耗40度，约20元/吨。台时28吨/小时，可节约电费560元/小时。

③、降低固定成本：因提高产量，降低管理费、降低固定待摊费用等等，约5.0元/吨..….略。

④、增加成本部分：增加活化剂成本7.5元/吨×28吨/小时，增加成本202.5元/小时

合计①、②、④三项：每天可比国内外同样的3.2m×13m开路球磨机生产矿渣微粉增加利税3.24万元/天，即：[（1000元/小时＋560元/小时－210元/小时）×24小时]。

每年多增加利税1088万元（3.24万元/天×365天×92%设备运转率）。

所以，利用本技术在全国任何一个地区生产活化矿渣微粉，都具有明显的质量优势及生产成本的竞争能力和抗风险能力。

三、良好的社会效益

1、节约能源

水泥产业是消耗能源大户，生产熟料需要大量的优质煤炭和大量的电能。机立窑、干法旋窑生产熟料平均需要电力在20kwh/t左右，每生产1.0公斤硅酸盐水泥熟料，需要燃料平均在900～700大卡热量，相当于每生产1.0吨硅酸盐水泥熟料，需要优质煤炭0.145吨左右。

利用矿渣活化微粉生产水泥可节省40%的熟料，就等于，每生产1.0吨水泥可以节省0.058吨左右的煤炭，节省8.0kwh左右的电能。

我国矿渣资源丰富，年产水泥13亿多吨，如果活化矿渣微粉技术能在全国推广、应用生产3.0亿吨矿渣水泥，每年可节约优质煤炭1740万吨，节约电能24.0亿kwh。

2、保护环境

露天储存的冶炼废渣堆存侵占土地，污染毒化土壤、水体和大气，严重影响生态环境。活化矿渣微粉项目本身无污染，消耗露天储存的冶炼废渣，治理环境污染。

3、保护耕地

本项目可减少因冶炼废渣堆存侵占的土地，利于当地钢铁企业发展；利用活化矿渣微粉生产免烧砖比普通免烧砖技术生产成本低、强度高，替代黏土砖，保护耕地，利于国家墙改政策推广。

四、巨大的经济效益

1、生产成本低

如果采购水分15%的湿矿渣价格按50元/吨计算，烘干后水分挥发及燃料等费用，干矿渣及材料费用合计80元/吨；电价按照0.5元/kwh计算，加工成本费用小于50元/吨（其中包括粉磨系统电费、设备维修费、人工费、矿渣活化剂费用），活化矿渣微粉生产成本130元/吨，生产成本低于普通矿渣微粉生产成本。

2、生产水泥减少熟料用量

如果熟料价格按照280元/吨计算，活化矿渣微粉130元/吨的生产成本，与熟料差价在150元左右。

生产水泥平均需要75%左右的熟料，利用活化矿渣微粉生产水泥可把熟料用量减少到30%以下，比原来熟料用量减少40%以上，每吨水泥生产成本最少可降低50元。

3、应用水泥制品、混凝土减少水泥用量

如果水泥价格按照280元/吨计算，活化矿渣微粉130元/吨的生产成本，与水泥差价150元/吨左右。

水泥制品、混凝土生产平均需要水泥350㎏/吨，利用活化矿渣微粉生产水泥制品、混凝土，水泥用量减少40%左右，每吨混凝土生产成本最低可降低20元左右。

4、利用矿渣活化微粉制造特种水泥

普通水泥所配制混凝土强度低，混凝土强度虽然也逐渐增长，但强度增长期只有几十年之后便开始衰减。

普硅42.5级水泥掺入30%～50%矿渣活化微粉配制的水泥主要性能主要体现在混凝土强度高，尤其是后期强度更高，混凝土的后期强度增长期特别长。

矿渣活化微粉生产入水泥对混凝土强度的影响

经过试验比较，矿渣活化微粉掺入水泥后混凝土强度逐渐提高，尤其是后期强度更高。利用矿渣活化微粉生产的混凝土强度增长期可达到几百年，混凝土强度远大于同样一般水泥配制混凝土强度的十倍。

五、结论

生产、应用活化矿渣微粉，不但降低企业的生产成本，提高产品的质量和性能，还节约大量的能源，减少环境污染。活化矿渣微粉是国家科研成果，国家扶持的资源与环境项目领域—发展清洁与循环经济的关键技术—工业固体废物资源化处理技术。利国利民，应大力推广、应用，转化生产。