技术交流
混凝土公司生产超细矿渣微粉经济效益
作者:管理员   发表时间:2014-04-28

一、矿渣微粉在国外的应用情况

1862 年德国人发现水淬矿渣具有潜在的活性后, 矿渣长期作为水泥混合材使用。1865 年德国开始生产石灰矿渣水泥。随着矿渣硅酸盐水泥良好的耐久性及应用价值不断为人们所认识,19 世纪初在欧洲得到了广泛的应用。德国有关矿渣硅酸盐水泥的研究资料比硅酸盐水泥的还要多。1933 年出现了湿碾矿渣及湿碾矿渣混凝土技术,50 年代这一技术曾在大型混凝土和预制混凝土中应用,因湿碾矿渣浆具有储存和运输困难的缺点,该技术并未得到广泛推广。1958 年南非将水淬矿渣烘干磨细,克服了湿碾矿渣浆储存及运输困难的缺点,首次将矿粉用于商品混凝土。进入60 年代,随着预拌混凝土工业的兴起和发展,矿粉作为混凝土的独立组分得到了广泛应用,90 年代在东南亚、我国台湾、香港地区也得到了广泛的使用。目前,国外一些发达国家已将掺有矿粉的混凝土普遍用于各类建筑工程。西欧掺有矿粉的水泥约占水泥总用量的20 %;荷兰矿粉掺量65 %~70 %的水泥约占水泥总销量的60 % ,几乎各种混凝土结构都采用此种水泥;英国矿粉的每年销售量已达到100 多万吨;美国、加拿大现在也将矿粉掺入水泥中应用于各种建筑工程;在日本、新加坡、东南亚地区矿粉普遍地应用于商品混凝土和掺入水泥中。

       美国1982 年发布了《混凝土和砂浆用的磨细粒化高炉矿渣》标准(ASTM C989 - 82) ,并于1989 年进行了修订。澳大利亚、加拿大、英国等在1980 年- 1986 年期间也相继制定了矿粉的材料标准。日本在1986 年由土木学会制定了《混凝土用矿渣粉》标准草案,于1995 年3 月正式修订为日本的国家工业标准(J ISA6206 - 1995) ,日本1988 年还制定了《掺高炉矿渣粉的混凝土的设计与施工指南(草案)》。这些标准的制定和实施极大地推动了矿粉混凝土技术的研究, 并促使矿粉混凝土技术得到了令人瞩目的发展(摘自周美茹-矿渣微粉在商品混凝土的应用)。

二、矿渣微粉在国内的应用情况

在我国,矿渣运用的历史久远,但都是作为活性混合材添加在水泥熟料中,成为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥。随着国际上对矿粉研究地不断深入和大规模地开发利用,我国20 世纪80 年代改革开放的力度不断加大,预拌混凝土的崛起与发展以及政府日益注重的环境保护,自20 世纪90 年代起,我国开始了矿粉的特性及应用研究工作。1998 年上海市实施地方标准《混凝土和砂浆用粒化高炉矿渣微粉》,1999年《粒化高炉矿渣微粉在混凝土中应用技术规程》制定颁布。2000 年国家标准《用于水泥和混凝土的粒化高炉矿渣粉》( GB18046 - 2000) 颁布实施,2002 年国家标准《高强、高性能混凝土用矿物外加剂》颁布,在该标准中正式将矿渣微粉命名为“矿物外加剂”纳入混凝土第六组分。磨细矿渣作为一个独立的产品出现在建筑市场,广泛应用于商品混凝土中。矿粉的应用逐渐成熟,并被广泛接受和使用。据不完全统计上海每年用于商品混凝土和掺加在水泥中的矿粉已达到80 万吨。

三、矿渣微粉的质量等级

目前国内大多数粉磨矿渣微粉的企业生产矿渣微粉比表面积低于450㎡/kg,矿渣微粉活性并没有完全发挥出来;掺入水泥后虽然后期强度有所增长,但是,3d强度却降低3~5Mpa,活性指数≤S75级矿渣微粉国家标准。这种粉磨方式存在:矿粉比表面积低、矿渣微粉活性指数低,掺入水泥的比例少,磨机产量低,其经济价值也较低的问题。

随着企业质量意识不断提高,尤其是商品混凝土搅拌站对矿渣微粉的质量要求已经不再仅仅满足S75级,他们要求矿渣微粉的活性指标达到S95级或S105级。目前,新建高速铁路的混凝土工程在设计时就要求掺入一定比例的S95级标准以上的矿渣微粉,黑龙江漠河新建的铁路工程需要S95级矿渣微粉,不远3500公里到山西运城采购,每吨运费高达330元。

国家新出台《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》中华人民共和国国家标准《GB/T 18046—2008》于2008年7月1日执行,废除《GB/T 18046—2000》标准。把原来的S105级比表面积≥350㎡/㎏指标修改为≥500㎡/㎏,体现生产高比表面积高活性指数矿渣微粉势在必行,S105级矿渣微粉不久将设计应用在国家重点建设工程上。

附:中华人民共和国国家标准GB/T 18046—2008  技术指标见表1

技术指标表1     用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉

项        目

级    别

S105

S95

S75

 密度g/cm3               ≥

2.8

 比表面积m2/kg           ≥

500

400

300

  活性指数/%  ≥

7d

95

75

55

28d

105

95

75

  流动度比/ %               ≥

95

含水量(质量分数)/%     ≤

1.0

  三氧化硫(质量分数)/%   ≤

4.0

  氯离子(质量分数)/%     ≤

0.06

  烧失量(质量分数)/%     ≤

3.0

 玻璃体含量(质量分数)/%  ≥

85

放射性

合格

 

四、矿渣微粉的应用前景

近年来,商品混凝土在我国也得到了快速发展。随着我国铁路、能源、交通等基础设施、水利建设和住宅建设方面的不断发展,水泥生产正在向贸易中转与商品混凝土方向发展。我国2010年远景目标纲要已提出要“发展商品混凝土,”许多大中城市,已基本实现混凝土的商品化。因此,全国建筑业的迅速发展,为商品混凝土的发展创造了条件,为矿渣微粉的发展奠定了市场基础,拓宽了发展空间。由于矿渣微粉的价格大大低于优质水泥的价格,这样掺入矿渣细粉的商品混凝土成本就可显著降低,同时又赋予了水泥与混凝土的高性能化,是商品混凝土的主要利润来源。同时,一些特殊用途的商品混凝土,如港口工程的抗腐蚀混凝土、地下设施的抗渗混凝土、高层建筑的高强基础混凝土、需要低热环境的大体积混凝土、机场建设、高速铁路、水利工程、国防工程等国家重点工程设计要求,必须应用超细矿渣微粉。因此,矿渣微粉在铁路、能源、交通、水利等基础设施建设方面的潜在市场是巨大的。

五、混凝土公司生产活化矿渣微粉经济效益

据了解,混凝土公司应用的矿渣微粉,供货来源主要是水泥厂、矿粉厂,所购买的矿粉质量比较低,大多数是S75级或掺有粉煤灰的矿渣微粉,混凝土公司少有矿渣微粉生产线。

以陕西汉中建材市场矿渣50元/吨,42.5级水泥420元/吨为例,分析混凝土公司生产活化矿渣微粉的经济效益。

建设10万吨超细矿渣活化微粉生产线,(开路球磨机2.4m-13m)设备运转率按照90%计算,年总产量可达到12万吨左右。

含水分矿渣加工成450/㎏以上超细矿渣活化微粉,加工成本包括粉磨电费、人工费、烘干费、活化剂及材料损耗等大约75元/吨,超细矿渣活化微粉生产成本合计125元/吨。参考当地熟料、水泥价格,超细矿渣活化微粉市场价格在300元左右,利税可达到120元/吨以上,年利税可达到1440万元。1年生产时间所创造的利税可收回全部建设投资。

据某市场调查,当地32.5级水泥280元/吨、42.5级水泥340元/吨;矿渣微粉S75级、S95级、S105级价格分别是170元/吨、220元/吨、380元/吨。S95级价格比S75级矿渣微粉价格高出50元/吨,S105级价格比S95级矿渣微粉价格高出160元/吨,S105级矿渣微粉价格超过42.5级水泥价格,可见生产高等级矿渣微粉比生产低等级矿渣微粉利润空间之大。

超细矿渣活化微粉应用在混凝土,可替代40%左右水泥。混凝土公司生产超细矿渣活化微粉生产成本与外购42.5级水泥价差295元/吨(420元/吨-125元/吨),每吨混凝土可节省118元/吨(295元/吨×40%)生产成本,混凝土公司生产超细活化矿渣微粉具有较大的经济效益。