摘 要

冶铁生产过程中会排放一些工业废渣，这就是工业矿渣的主要来源。其作为一种凝胶材料被广泛应于建材行业中。矿渣对于一些大型工厂来说，在工业生产过程中发挥着重要作用。矿渣并不是废料，其经过加工后依然能制成水泥、粉末等，能够得以充分利用，有助于经济效益的提高。

研究表明，机械粉磨可有效地激活矿渣粉体的潜在活性，因此对机械粉磨方式中矿渣粉体颗粒特性的研究，对于推进我国现有矿渣应用水平有着较重要的理论与工程意义。

本文在查阅了相关技术文献资料的基础上，首先讨论了影响矿渣粉磨的各种因素，并系统地分析了机械粉磨矿渣颗粒的物理性质。本文对于矿渣粉磨的研究是通过实验球磨对于过程的记录，激光粒度分析所得样本。同时用扫描电镜对于粉末的图像进行记录，深入研究和探讨所得样本的细致形态。在此基础上对经过球磨后的矿渣粉体微观形貌做出定量分析，为此类工艺产品质量分析提供了一定的实验理论基础。

关键词：矿渣粉体；机械粉磨；实验球磨

Abstract

Smelting process will be the discharge of some industrial waste, which is the source of slag. It is widely used as a kind of gel material in the building materials industry. Slag for some large factories, in the industrial production process plays an important role. Slag is not waste, after its processing can still be made of cement, powder, etc., can be fully utilized, contribute to the improvement of economic efficiency.

The study shows that mechanical pulverization can effectively activate the potential activity of slag powder. Therefore, the study on the particle characteristics of slag powder in mechanical grinding mode has important theoretical and engineering significance to promote the application level of slag in our country.

On the basis of consulting the relevant technical literature, this paper discusses the factors that affect the slag grinding, and systematically analyzes the physical properties of the mechanical powder grinding slag particles. In this paper, the study of slag grinding is carried out by experiments on the process of milling, laser particle size analysis of the sample. At the same time, the images of the powder were recorded by scanning electron microscopy, and the detailed morphology of the obtained samples was studied and explored. On this basis, the microstructure of the slag powder after ball milling is quantitatively analyzed, which provides a theoretical basis for the quality analysis of this kind of process product.

Key Words:Slag Powder; Mechanical Grinding; Experimental Ball Mill

目录

第1章 绪论 1

1.1. 课题的研究背景 1

1.2 本课题相关技术研究现状 1

1.2.1 矿渣活性激发与机理 1

1.2.2 矿渣粉磨设备与工艺 2

1.2.3 矿渣粉磨过程特性的微观研究 2

1.3 本研究课题的目的及意义 2

1.4 课题研究的主要内容及技术路线 3

第2章 实验球磨机粉磨矿渣的理论分析 4

2.1矿渣的组成与分类 4

2.2矿渣粉磨工艺 4

2.3 矿渣粉磨设备简介 5

2.3.1 矿渣球磨粉磨 5

2.3.2 球磨机 5

2.3.3 结构特点 6

2.4 影响矿渣粉磨效果的因素 7

2.4.1 矿物的组成与易磨性 7

2.4.2 粉磨过程的添加剂 7

2.4.3 粉磨设备与工艺 7

2.5 本章小结 8

第3章 矿渣球磨实验与结果分析 9

3.1 样品的成分分析 8

3.2 矿渣粉磨实验研究 10

3.2.1 实验方案 10

3.2.2 实验设备 10

3.3 粒度分布实验结果与分析 11

3.4 本章小结 13

第4章 矿渣粉磨特性的微观分析 14

4.1 微观成像原理与实验设计 14

4.1.1 扫描电镜微观成像原理 14

4.1.2 粉磨过程微观实验设计 16

4.2 扫描电镜样品的制备研究 17

4.2.1 贴附法制备样品 17

4.3 微观实验结果分析 18

4.3.1 图像处理研究与分析 18

4.3.2 球磨矿渣粉体微观形貌分析 19

4.4 矿渣粉体形貌参数量化分析 21

4.4.1 量化参数的选取与定义 21

4.4.2 粉磨过程量化分析结果 23

第5章 结论 24

参考文献 25

致谢 26

第1章 绪论

1.1 课题的研究背景

人类在生产生活活动中产生的一系列固态的废弃物质或动物活动产生的废弃物就称为固体废弃物，半固态废弃物也包括其中。通俗来说，其就是固体垃圾的存在。其包括垃圾、人畜粪便、动物尸体等在内的一系列废弃物。也有一些国家将高浓度的液体，如废油、废酸等也作为固体废弃物处理。

高炉矿渣是一种易熔的混合物，其是冶铁过程中排放出来的废渣。但其因为具有广泛的用途，可以通过其他工艺进行材料的制作。其还是黑色冶金工业中的主要固体废弃物。早在2005年我国在制钢过程中产生的废渣约为一万五千万吨，而高炉矿渣占据其中的大头，约有九千万吨。对于其的综合利用，是对于土地占用、生态环境影响的另一种形式的转换。潜在的资源浪费和经济损失亟需通过再制造的形式进行相应的弥补。循环经济的发展刻不容缓，无害化、有效利用废渣是我们需要关注的重点。