一種轉(zhuǎn)爐鋼渣的綜合利用方法技術(shù)

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)涉及一種轉(zhuǎn)爐鋼渣的綜合利用方法，包括以下步驟：1、將轉(zhuǎn)爐鋼渣先進(jìn)行磁選得到渣精礦和渣尾礦，將渣尾礦進(jìn)行碳化，得碳化鋼渣；2、將所述碳化鋼渣進(jìn)行破碎和篩選分級(jí)，得到粒徑大于1cm的第一物料和粒徑小于1cm的第二物料；3、將第一物料進(jìn)行研磨，并與聚合硫酸鐵混合，得到污水凈化劑；4、將第二物料與石膏進(jìn)行研磨，得到第二粉體，將第二粉體與水基丙烯酸乳液、紅外反射顏料、助劑和水混合攪拌均勻，即可得到保溫涂料。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)有效的實(shí)現(xiàn)了鋼渣的零排放目的，所制備出來(lái)的污水凈化劑成本低廉，凈化效率高，所制備得到的用于內(nèi)墻或外墻的保溫涂料安定性好，可有效的阻止外部熱量的流入。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種轉(zhuǎn)爐鋼渣的綜合利用方法
本專(zhuān)利技術(shù)屬于工業(yè)廢渣綜合利用
，具體涉及一種轉(zhuǎn)爐鋼渣的綜合利用方法。
技術(shù)介紹
轉(zhuǎn)爐鋼渣是轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品，是出爐狀態(tài)溫度高達(dá)1400℃以上的液體，其中不僅含有一定量的鐵，還含有一定含量的CaO、MgO、SiO2和TFe等，化學(xué)成分中CaO含量為40-60％，SiO2含量為13-20％，主要礦物相是硅酸三鈣(C3S)、硅酸二鈣(C2S)、鈣鐵橄欖石、游離氧化鈣(f-CaO)、游離氧化鎂等，因此鋼渣具有較好的利用價(jià)值。鋼渣的利用方式可分為無(wú)害化處理和綜合利用兩大類(lèi)，無(wú)害化處理對(duì)鋼渣的利用率很低，其典型的利用方式為熱潑渣，將熱態(tài)鋼渣噴水，冷卻后，磁選分離夾帶的鋼渣，殘?jiān)糜阡伮坊蚪ㄖ靥睿蝗魧?duì)鋼渣進(jìn)行綜合利用則利用率較高，一般是先回收渣中有價(jià)元素(如鐵、釩、鈦等)，然后根據(jù)尾渣的粒度不同，用作燒結(jié)礦熔劑(CaO含量較高的鋼渣)、筑路材料或用作水泥、混凝土摻合料和建筑材料等很多領(lǐng)域。現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于冷鋼渣的處理方法通常為將冷卻至常溫的鋼渣直接倒入格篩進(jìn)行篩分，大于200mm的渣塊經(jīng)過(guò)篩選落錘處理后循環(huán)回格篩；小于200mm的渣塊落于輸送機(jī)上，經(jīng)帶式除鐵器除去表面含鐵，進(jìn)入滾筒篩進(jìn)行篩選；大于50mm的渣塊進(jìn)入破碎機(jī)進(jìn)行破碎，20-50mm的送至振動(dòng)篩篩選，小于20mm的渣塊直接送走堆放掩埋。而鋼渣處理的目的均在于提取金屬物料，其中的渣塊無(wú)法處理，只能堆放掩埋，這樣的處理不但造成了浪費(fèi)，且渣塊中的金屬物料和造渣劑無(wú)法充分地分離，為鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)帶來(lái)了很大的浪費(fèi)。鋼渣是“放錯(cuò)了地方的資源”，鋼渣的綜合利用無(wú)論對(duì)于鋼鐵廠(chǎng)本身，還是對(duì)國(guó)家、對(duì)社會(huì)都具有十分重要的意義，盡管鋼渣的應(yīng)用較廣泛，鋼渣資源化技術(shù)的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用取得了一定的成績(jī)，但一些因素使得鋼渣不能穩(wěn)定可靠地應(yīng)用，因此，還應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)鋼渣物性的深入了解，加強(qiáng)鋼渣在廢水處理方面的研究，開(kāi)發(fā)鋼渣作為高分子內(nèi)外墻保溫涂料的應(yīng)用，解決其膨脹性，提高鋼渣的利用率和附加值，減輕其對(duì)環(huán)境的污染。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，本專(zhuān)利技術(shù)提供了一種轉(zhuǎn)爐鋼渣的綜合利用方法，通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)爐鋼渣先進(jìn)行磁選、碳化、破碎和分級(jí)處理等手段，然后將分級(jí)后的鋼渣進(jìn)一步處理分別得到污水凈化劑和用于內(nèi)墻或外墻的保溫涂料，提高了企業(yè)對(duì)鋼渣的利用率。本專(zhuān)利技術(shù)所采用的技術(shù)方案為：一種轉(zhuǎn)爐鋼渣的綜合利用方法，包括以下步驟：(1)將轉(zhuǎn)爐鋼渣先進(jìn)行磁選得到含鐵量大于40％的渣精礦和含鐵量小于40％的渣尾礦將所述渣精礦返回鋼廠(chǎng)電爐，將所述渣尾礦進(jìn)行碳化，得碳化鋼渣；(2)將所述渣尾礦先破碎為粒徑小于5cm的顆粒，然后再進(jìn)行篩選分級(jí)，得到粒徑大于1cm的第一物料和粒徑小于1cm的第二物料；(3)將所述第一物料進(jìn)行研磨，得到粒徑小于32μm的第一粉體，將所述第一粉體與粒徑小于32μm的聚合硫酸鐵進(jìn)行混合，得到污水凈化劑；(4)將所述第二物料與石膏進(jìn)行混合并研磨，得到粒徑小于28μm的第二粉體，將所述第二粉體與水基丙烯酸乳液、紅外反射顏料、助劑和水混合攪拌均勻，即可得到用于內(nèi)墻或外墻的保溫涂料。本專(zhuān)利技術(shù)是對(duì)轉(zhuǎn)爐鋼渣的綜合利用工藝，為了實(shí)現(xiàn)廢渣的零排放，本專(zhuān)利技術(shù)首先對(duì)轉(zhuǎn)爐鋼渣進(jìn)行磁選，將所得到的含鐵較多的渣精礦返回到鋼廠(chǎng)電爐進(jìn)行循環(huán)利用，然后對(duì)渣尾礦做進(jìn)一步的處理。由于渣尾礦中游離氧化鈣(f-CaO)、游離MgO等有害成分含量高，冷卻處理后的渣尾礦中含有大量結(jié)晶粗大、結(jié)構(gòu)致密的游離氧化鈣和游離氧化鎂，這些游離氧化鈣和游離氧化鎂遇水后會(huì)在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)持續(xù)水化并發(fā)生體積膨脹，導(dǎo)致鋼渣利用時(shí)長(zhǎng)期安定性極差，嚴(yán)重制約了鋼渣的安全利用，因此本專(zhuān)利技術(shù)先對(duì)渣尾礦進(jìn)行了碳化，應(yīng)用碳化技術(shù)處理鋼渣，可以快速將CO2永久固化儲(chǔ)存在鋼渣中，得到早期強(qiáng)度較高，安定性合格的碳化鋼渣。本專(zhuān)利技術(shù)針對(duì)目前污水處理中采用物化法可有效去除色度、重金屬等污染物，但是物化法常用的污水凈化劑多為化工產(chǎn)品，材料一般較為昂貴，造成污水處理廠(chǎng)運(yùn)營(yíng)成本過(guò)高；成本較低的污水凈化劑卻無(wú)法達(dá)到理想的凈化效果的問(wèn)題，同時(shí)根據(jù)轉(zhuǎn)爐鋼渣中含有與鹽酸親和力較強(qiáng)的Ca和Fe，對(duì)廢水中的酸有吸附和化學(xué)沉淀作用的特性，對(duì)粒徑大于1cm的第一物料進(jìn)行研磨，使其具有較大的比表面積，同時(shí)與粒徑小于32μm的聚合硫酸鐵進(jìn)行混合，大大提高了其去污效果，將本專(zhuān)利技術(shù)所制得的污水凈化劑對(duì)含As的廢水進(jìn)行凈化，使As的去除率達(dá)98％以上，對(duì)含Ni的廢水進(jìn)行凈化，使Ni去除率在99％以上，處理效果非常理想，除此之外，本專(zhuān)利技術(shù)的污水凈化劑還可以用于處理含磷、含鉻廢水及含其他重金屬?gòu)U水。進(jìn)一步地，本專(zhuān)利技術(shù)對(duì)粒徑小于1cm的第二物料進(jìn)一步處理，將其與石膏進(jìn)行研磨，得到第二粉體，將所得到的第二粉體作為反射型功能性填料與水基丙烯酸乳液、紅外反射顏料、助劑和水混合制備出用于內(nèi)墻或外墻的保溫涂料，本專(zhuān)利技術(shù)所制備出的保溫涂料為反射型隔熱建筑墻體保溫涂料，可以有效的阻止外部熱量的流入。通過(guò)以上的工藝步驟，本專(zhuān)利技術(shù)有效的實(shí)現(xiàn)了鋼渣的零排放目的，同時(shí)所制備出來(lái)的污水凈化劑成本低廉，凈化效率高，可有效去除污水中的色度和重金屬等污染物，所制備得到的用于內(nèi)墻或外墻的保溫涂料安定性好，能對(duì)400-2500nm范圍的太陽(yáng)紅外線(xiàn)和紫外線(xiàn)進(jìn)行高反射，不讓太陽(yáng)的熱量在物體表面進(jìn)行累積升溫，又能自動(dòng)進(jìn)行熱量輻射散熱降溫，把物體表面的熱量輻射到太空中去，降低物體的溫度，有效的阻止外部熱量的流入。優(yōu)選地：在步驟(1)中所述碳化前先將冷卻后的渣尾礦進(jìn)行水洗并烘干，然后在純度為99.9％的CO2氣體中進(jìn)行碳化，所述碳化的溫度為75-95℃，時(shí)間為2-3h，CO2的氣體壓力為1-1.5MPa。進(jìn)一步地：所述烘干為在50-80℃下將水洗后的轉(zhuǎn)爐鋼渣烘至含水量小于10％。優(yōu)選地：步驟(3)中所述第一粉體與所述聚合硫酸鐵的質(zhì)量比為17-19:1-3。優(yōu)選地：步驟(4)所述第二物料與所述石膏的質(zhì)量比為1-2:1。優(yōu)選地：步驟(4)中所述第二粉體為24-50重量份，所述水基丙烯酸乳液為40-65重量份，所述紅外反射顏料為1-10重量份，所述助劑為3-9重量份，所述水為18-23重量份。優(yōu)選地：步驟(4)所述助劑包括以下重量份的原料：浸潤(rùn)劑1-2份、滲透劑0.5-2份、消泡劑1-2份、增稠劑0.5-3份。進(jìn)一步地：所述浸潤(rùn)劑為脂肪醇聚氧乙烯醚。進(jìn)一步地：所述滲透劑為烷基苯磺酸鈉或磺基琥珀酸二辛酯鈉鹽。進(jìn)一步地：所述消泡劑為聚氧乙烯甘油醚或烷基醚磷酸酯。進(jìn)一步地：所述增稠劑為有機(jī)膨潤(rùn)土。聚合硫酸鐵是一種性能優(yōu)越的無(wú)機(jī)高分子絮凝劑，形態(tài)性狀是淡黃色無(wú)定型粉狀固體，極易溶于水，10％(質(zhì)量)的水溶液為紅棕色透明溶液，吸濕性。聚合硫酸鐵廣泛應(yīng)用于飲用水、工業(yè)用水、各種工業(yè)廢水、城市污水、污泥脫水等的凈化處理。石膏是單斜晶系礦物，是主要化學(xué)成分為硫酸鈣(CaSO4)的水合物。石膏是一種用途廣泛的工業(yè)材料和建筑材料。可用于水泥緩凝劑、石膏建筑制品、模型制作、醫(yī)用食品添加劑、硫酸生產(chǎn)、紙張?zhí)盍稀⒂推崽盍系取Ｊ嗉捌渲破返奈⒖捉Y(jié)構(gòu)和加熱脫水性，使之具優(yōu)良的隔音、隔熱和防火性能。紅外反射顏料(簡(jiǎn)稱(chēng)IR顏料InfraredReflectivePigment)是一種顏料可以反射可見(jiàn)光區(qū)的光，吸收紫外區(qū)的光，反射紅外區(qū)的光，或是任何其中三種情況的組合。本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種轉(zhuǎn)爐鋼渣的綜合利用方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)將轉(zhuǎn)爐鋼渣先進(jìn)行磁選得到含鐵量大于40％的渣精礦和含鐵量小于40％的渣尾礦，將所述渣精礦返回鋼廠(chǎng)電爐，將所述渣尾礦進(jìn)行碳化，得碳化鋼渣；(2)將所述碳化鋼渣先破碎為粒徑小于5cm的顆粒，然后再篩選分級(jí)，得到粒徑大于1cm的第一物料和粒徑小于1cm的第二物料；(3)將所述第一物料進(jìn)行研磨，得到粒徑小于32μm的第一粉體，將所述第一粉體與粒徑小于32μm的聚合硫酸鐵混合，得到污水凈化劑；(4)將所述第二物料與石膏進(jìn)行混合并研磨，得到粒徑小于28μm的第二粉體，將所述第二粉體與水基丙烯酸乳液、紅外反射顏料、助劑和水混合攪拌均勻，即可得到用于內(nèi)墻或外墻的保溫涂料。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種轉(zhuǎn)爐鋼渣的綜合利用方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)將轉(zhuǎn)爐鋼渣先進(jìn)行磁選得到含鐵量大于40％的渣精礦和含鐵量小于40％的渣尾礦，將所述渣精礦返回鋼廠(chǎng)電爐，將所述渣尾礦進(jìn)行碳化，得碳化鋼渣；(2)將所述碳化鋼渣先破碎為粒徑小于5cm的顆粒，然后再篩選分級(jí)，得到粒徑大于1cm的第一物料和粒徑小于1cm的第二物料；(3)將所述第一物料進(jìn)行研磨，得到粒徑小于32μm的第一粉體，將所述第一粉體與粒徑小于32μm的聚合硫酸鐵混合，得到污水凈化劑；(4)將所述第二物料與石膏進(jìn)行混合并研磨，得到粒徑小于28μm的第二粉體，將所述第二粉體與水基丙烯酸乳液、紅外反射顏料、助劑和水混合攪拌均勻，即可得到用于內(nèi)墻或外墻的保溫涂料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(1)中所述碳化前先將冷卻后的渣尾礦進(jìn)行水洗并烘干，然后在純度為99.9％的CO2氣體中進(jìn)行碳化，所述碳化的溫度為75-95℃，時(shí)間為2-3h，CO2的氣體壓力為1-1.5MPa。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述烘...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：吳健安，吳志滬，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：婁底市湖泉億達(dá)工貿(mào)有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：湖南,43