一种利用固废改性钢渣的方法与流程

1.本发明涉及钢渣改性领域，尤其涉及一种利用固废改性钢渣的方法。


背景技术：

[0002][0003]
因钢渣中铁和自由氧化钙的含量较高，导致钢渣作为水泥掺合料或骨料时的安定性不良，因此需对钢渣进行改性，使其再利用的效果更优。现有技术是将高温液态钢渣与改性剂混合对钢渣进行改性，对于高温液态钢渣，当温度为1500℃以上为流动性较优的钢渣液，温度在1100℃~1300℃之间为较为粘稠的液态，但可通过搅拌提高其流动性，当温度为900℃时液态钢渣可完全硬化。
[0004]
而用于钢渣改性的改性材料，现有技术中一般选择硅酸盐矿物，但硅酸盐矿物的反应所需温度在1350 ℃以上，当1500 ℃高温的液态钢渣与常温的硅酸盐矿物混合后，整体的反应温度下降，尤其是当硅酸盐矿物的加入量超过10%时，反应温度会降到1350℃以下，不利于钢渣改性反应的进行。


技术实现要素：

[0005]
本发明克服了现有技术中硅酸盐矿物作为改性材料来改性钢渣时，反应所需温度必须在1350℃以上的缺点，提供了一种利用固废改性钢渣的方法。
[0006]
本发明实现发明目的采用的技术方案是：一种利用固废改性钢渣的方法，包括以下步骤：步骤一、将含碳量不低于10%的粉煤灰与粉碎后的废玻璃以质量比为（1:1）~（1:2）混合均匀，得到混合改性剂；步骤二、将步骤一得到的混合改性剂与温度为1400℃~1700℃的液态钢渣混合并搅拌均匀，液态钢渣和混合改性剂的质量比为（7:3）~（9:1），得到液态钢渣和混合改性剂的均混物；步骤三、将步骤二得到液态钢渣和混合改性剂的均混物在1000℃~1200℃下保温反应15-20分钟，接着分离出含铁矿物后，得到改性钢渣。
[0007]
进一步的，所述的步骤一中的废玻璃的粒度不小于200目。
[0008]
进一步的，所述的步骤二中，液态钢渣和混合改性剂的搅拌时间为8~10min。
[0009]
进一步的，所述的步骤三中，通过磁选的方式分离出含铁矿物。
[0010]
本发明的有益效果是：1、利用粉煤灰、废玻璃等来改性钢渣，粉煤灰、废玻璃、钢渣都为固废，实现了固废的循环再利用；2、利用含碳量不低于10%的粉煤灰中的碳来还原钢渣中的铁；利用废玻璃来处理钢渣中的自由氧化钙：废玻璃主要成分为不定形二氧化硅，二氧化硅与钢渣中的自由氧化钙反应，生成活性硅酸三钙或硅酸二钙，粉煤灰和废玻璃相结合实现了改性钢渣的目的；3、相比于普通硅酸盐矿物作为钢渣改性材料反应需达到1350℃，废玻璃在600℃~800℃之间就可融化，在一定程度上降低了改性钢渣的反应温度，节省能源，降低了改性钢渣的成本。
[0011]
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的描述。
具体实施方式
[0012]
本实施例的一种利用固废改性钢渣的方法，包括以下步骤：步骤一、将含碳量不低于10%的粉煤灰与粉碎后的废玻璃以质量比为（1:1）~（1:2）混合均匀，得到混合改性剂。步骤二、将步骤一得到的混合改性剂与温度为1400℃~1700℃的液态钢渣混合并搅拌均匀，液态钢渣和混合改性剂的质量比为（7:3）~（9:1），得到液态钢渣和混合改性剂的均混物。步骤三、将步骤二得到液态钢渣和混合改性剂的均混物在1000℃~1200℃下保温反应15-20分钟，接着分离出含铁矿物后，得到改性钢渣。
[0013]
在步骤一中，主要利用粉煤灰中的碳在高温下将钢渣中的铁还原出来，本发明应用的含碳量不低于10%的粉煤灰一般称为高碳粉煤灰，高碳煤灰不适合作为混凝土掺合料，利用率也不高，用于钢渣的改性，将钢渣中的铁还原出来，这些铁可用于炼铁原料，进一步提高了钢渣的再利用效率。另外，高碳粉煤灰作为利用率低的固废，也能得到进一步的循环利用。
[0014]
本实施例优选的步骤一中的废玻璃的粒度不小于200目，废玻璃在600℃~800℃就可以融化，而钢渣在1100℃已经呈现为液态，此时仅通过搅拌就可以与废玻璃、粉煤灰等混合均匀进行钢渣的改性，克服了使用普通硅酸盐矿物改性钢渣反应温度需达到1350 ℃以上的缺陷。钢渣中的自由氧化钙与二氧化硅直接反应，生成活性硅酸三钙或硅酸二钙，钢渣的改性便于钢渣的进一步应用。
[0015]
步骤二中的液态钢渣和混合改性剂的均混物，既包括了已经发生改性反应的钢渣，也包括了未发生反应的钢渣和混合改性剂，为了保证液态钢渣和混合改性剂混合均匀，本实施例优选的步骤二中，液态钢渣和混合改性剂的搅拌时间为8~10min。
[0016]
本实施例优选的步骤三中，通过磁选分离出含铁矿物，这些含铁矿物可作为炼铁原料使用；分离出含铁矿物后，得到了改性钢渣，这种改性钢渣，用作水泥掺合料时安定性优，并且易于被碱激发剂激发，综合应用性能好。


技术特征：
1.一种利用固废改性钢渣的方法，其特征在于，所述的利用固废改性钢渣的方法包括以下步骤：步骤一、将含碳量不低于10%的粉煤灰与粉碎后的废玻璃以质量比为（1:1）~（1:2）混合均匀，得到混合改性剂；步骤二、将步骤一得到的混合改性剂与温度为1400℃~1700℃的液态钢渣混合并搅拌均匀，液态钢渣和混合改性剂的质量比为（7:3）~（9:1），得到液态钢渣和混合改性剂的均混物；步骤三、将步骤二得到液态钢渣和混合改性剂的均混物在1000℃~1200℃下保温反应15~20分钟，接着分离出含铁矿物后，得到改性钢渣。2.根据权利要求1所述的一种利用固废改性钢渣的方法，其特征在于，所述的步骤一中的废玻璃的粒度不小于200目。3.根据权利要求1所述的一种利用固废改性钢渣的方法，其特征在于，所述的步骤二中，液态钢渣和混合改性剂的搅拌时间为8~10min。4.根据权利要求1所述的一种利用固废改性钢渣的方法，其特征在于，所述的步骤三中，通过磁选的方式分离出含铁矿物。

技术总结
一种利用固废改性钢渣的方法，旨在克服现有技术中硅酸盐矿物作为改性材料来改性钢渣时，反应所需温度必须在1350℃以上的缺点。该改性方法包括以下步骤：一、将粉煤灰与粉碎后的废玻璃以质量比为（1:1）~（1:2）混匀，得到混合改性剂；二、将混合改性剂与1400℃~1700℃的液态钢渣混合均匀，液态钢渣和混合改性剂的质量比为（7:3）~（9:1），得到钢渣改性剂均混物；三、将钢渣改性剂均混物在1000℃~1200℃下保温反应15-20分钟，分离出含铁矿物后得到改性钢渣。本发明方法中，粉煤灰用于还原钢渣中的铁，废玻璃用于处理钢渣中的自由氧化钙，且废玻璃在600℃~800℃就能融化，降低了钢渣改性的温度。的温度。


技术研发人员：张润潇 俞英田 G
受保护的技术使用者：碳达（深圳）新材料技术有限责任公司
技术研发日：2022.03.07
技术公布日：2022/6/7