一种转炉除尘灰冷压块的制备方法技术

本发明专利技术涉及固废资源再利用技术领域，尤其涉及一种转炉除尘灰冷压块的制备方法。该制备方法的操作为：将破碎的铁矿石、萤石、钛铁矿和高炉渣加入除尘灰中混合制成含有特定百分比成分的混合物料，然后加入黏合剂，混合均匀后压制成块，烘干。该制备方法成品率高，所得冷压块具有外观质量好、强度高、不易粉化等优点，可应用于炼钢环节的冷填料，具有治理固体废弃物、保护环境、降低炼钢成本等重大综合效益。

【技术实现步骤摘要】
一种转炉除尘灰冷压块的制备方法
本专利技术涉及固废资源再利用领域，尤其涉及一种转炉除尘灰冷压块的制备方法。
技术介绍
我国转炉炼钢过程的除尘方式有湿法和干法两种。干法除尘净化率高，除尘设备占地面积小，易于维护和管理，近几年在国内大型钢铁企业中广泛使用。干法除尘生产的粉尘为除尘灰。每冶炼1T钢可产生10-25kg粉尘。炼钢过程由于点火区高温蒸发、一氧化碳气泡上浮而带出的铁，以及干法除尘过程中石灰等辅料的加入，使除尘灰里含有大量的重金属，且颗粒小，对空气、土壤和地下水的污染十分严重，并造成大量金属铁的流失。现有技术对于除尘灰的回收方式主要为通过烧结配料回收利用，或加工成冷固球后返回转炉炼钢回收利用。前者将除尘灰代替部分铁矿粉配作烧结原料生产烧结矿，最后通过高炉、转炉冶炼收回金属铁，回收期相对较长，成本相对较高，并且锌等低熔点金属含量较高，对高炉顺行影响较大，导致消化处理量和转炉搭配废钢种类严重受限。后者回收期相对较短，但实际的生产工艺过程中存在诸多问题：如成品率低，约55～60％左右；冷固球强度低，生产和输送过程可产生大量粉末，成品与粉尘掺杂在一起不便于使用，而筛分则会对环境造成不良影响；添加剂配比高，吨灰附带产出重量高，导致使用隐性工艺成本高，等等。
技术实现思路
针对现有技术的冷固球工艺存在成品率低、粉末产出量大的问题，本专利技术提供一种转炉除尘灰冷压块的制备方法。为达到上述专利技术目的，本专利技术实施例采用了如下技术方案：一种转炉除尘灰冷压块的制备方法，具体包括以下操作：将破碎的铁矿石、萤石、钛铁矿和高炉渣加入除尘灰中混合制成混合物料，且所述混合物料中含有以下重量百分比的成分：TFe45～57％，MgO2～3％，CaO12～17％，Al2O32.5～4.5％和TiO20.2～0.4％，S≤0.3％，P≤0.2％，余量为以上原料中的其他杂质；加入黏合剂，混合均匀后压制成块，烘干。该处理方法以炼钢的除尘灰为主要原料，经过以上各成分的配比后再加入黏合剂并压制成冷压块，所得冷压块成品率高，成品具有外观质量好、强度高、不易粉化等性能，可应用于炼钢环节的冷填料，具有治理固体废弃物、保护环境、降低炼钢成本等重大综合效益。同时，该处理方法不仅回收了Fe、CaO等有益成分，还能够保留除尘灰中CaO活性，使所得冷压块可直接加入炼钢转炉，在炼钢前期能够起到助熔化渣、强化脱磷的作用，并能够提高石灰的熔化速率，减少石灰消耗。所得冷压块还能够使转炉炼钢初期渣碱度得以提高，MgO在渣中溶解度降低，从而减少熔渣对炉衬的侵蚀。优选地，所述混合物料中含有48～54％wtTFe，MgO2～3％，CaO13～16％，Al2O33～4％和TiO20.25～0.35％，S≤0.25％，P≤0.15％。优选地，所述混合物料中含有50～52％wtTFe，MgO2.5％，CaO14.5％，Al2O33.5％和TiO20.3％，S≤0.2％，P≤0.1％。优选地，所述黏合剂由以下重量份数的原料组成：1～2份皂石、3～5份酚醛环氧树脂和0.2～0.5份缔合型聚氨酯增稠剂。以上原料配合使用，能够使所得冷压块具有较好的高温稳定性。并且该黏合剂能够在较少的用量下即发挥优异的粘结作用，可减少向成品中带入的杂质量，并降低物料成本。优选地，所述黏合剂由以下重量份数的原料组成：1.5份皂石、4份酚醛环氧树脂和0.35份缔合型聚氨酯增稠剂。优选地，所述黏合剂的制备方法为：将所述酚醛环氧树脂溶于水中制成5～20％wt的酚醛环氧树脂溶液，加入所述缔合型聚氨酯增稠剂混合均匀，再加入所述皂石分散均匀，即得。优选地，加入所述黏合剂后混合均匀的方法为：将所述混合物料置于空气气氛内的破碎搅拌装置中，在2000～15000rpm的破碎搅拌下加入所述黏合剂，所述黏合剂中所述酚醛环氧树脂的质量为所述混合物料质量的1～3％；破碎搅拌至所述混合物料与所述黏合剂混合均匀。在高速破碎搅拌的条件下，黏合剂与物料充分接触而发挥黏结作用。与此同时，黏合剂中的水在高速破碎搅拌的条件下与混合物料中的氧化钙充分接触而发生反应生成氢氧化钙并放热，氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙，可增强所得冷压块的强度，并有利于减少冷压块在储存期间发生粉化的现象。优选地，所述压制成块的方法为：将混合均匀后的物料在一次10～12MPa的压力下压制0.08～0.1s并保压排气，再在13～15MPa的压力下压制0.07～0.09s并保压排气，最后在13～15MPa的压力下压制0.9～0.95s成型。本专利技术通过对物料在不同压力下进行三次压制，可进一步提升所得冷压块的强度。优选地，所述烘干为在180～220℃干燥至水分≤2％。优选地，所述破碎为破碎至D90为1.5～2mm。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1本实施例提供了一种转炉除尘灰冷压块的制备方法，具体包括以下操作：(1)将破碎至D90为1.5～2mm的铁矿石、萤石、钛铁矿和高炉渣加入除尘灰中混合制成混合物料，且该混合物料中含有以下重量百分比的成分：TFe50.5％，MgO2.5％，CaO14.5％，Al2O33.5％，TiO20.3％，S0.2％，P0.1％，余量为以上原料中的其他杂质；(2)将4份F-44酚醛环氧树脂溶于水中制成10％wt的酚醛环氧树脂溶液，加入0.35份RM-12W缔合型聚氨酯增稠剂(陶氏)混合均匀，再加入1.5份皂石分散均匀，即得黏合剂；(3)将步骤(1)的混合物料置于空气气氛内的破碎搅拌装置中，在10000rpm的破碎搅拌下加入步骤(2)所得黏合剂，且该黏合剂中酚醛环氧树脂的质量为混合物料质量的2％；破碎搅拌至混合物料与黏合剂混合均匀；在该破碎搅拌过程中保持物料始终处于空气气氛内；(4)将步骤(3)得到的混合均匀后的物料在11MPa的压力下压制0.09s并保压排气，再在14MPa的压力下压制0.08s并保压排气，最后在14MPa的压力下压制0.93s(中压时间0.03s，增压时间0.4s，增压保压时间0.5s)，制成53×110×24mm的砖型，得到湿压块；(5)将所得试压块在180～220℃干燥至水分≤2％，即得。实施例2本实施例提供了一种转炉除尘灰冷压块的制备方法，具体包括以下操作：(1)将破碎至D90为1.5～2mm的铁矿石、萤石、钛铁矿和高炉渣加入除尘灰中混合制成混合物料，且该混合物料中含有以下重量百分比的成分：TFe50％，MgO2.5％，CaO14.5％，Al2O33.5％，TiO20.3％，S0.15％，P0.08％，余量为以上原料中的其他杂质；(2)将3.5份F-44酚醛环氧树脂溶于水中制成5％wt的酚醛环氧树脂溶液，加入0.3份DeuRheoWT-10缔合型聚氨酯增稠剂(海明斯德谦)混合均本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种转炉除尘灰冷压块的制备方法，其特征在于，具体包括以下操作：将破碎的铁矿石、萤石、钛铁矿和高炉渣加入除尘灰中混合制成混合物料，且所述混合物料中含有以下重量百分比的成分：TFe 45～57％，MgO 2～3％，CaO 12～17％，Al

【技术特征摘要】
1.一种转炉除尘灰冷压块的制备方法，其特征在于，具体包括以下操作：将破碎的铁矿石、萤石、钛铁矿和高炉渣加入除尘灰中混合制成混合物料，且所述混合物料中含有以下重量百分比的成分：TFe45～57％，MgO2～3％，CaO12～17％，Al2O32.5～4.5％和TiO20.2～0.4％，S≤0.3％，P≤0.2％；加入黏合剂，混合均匀后压制成块，烘干。


2.根据权利要求1所述的转炉除尘灰冷压块的制备方法，其特征在于，所述混合物料中含有48～54％wtTFe，MgO2～3％，CaO13～16％，Al2O33～4％和TiO20.25～0.35％，S≤0.25％，P≤0.15％。


3.根据权利要求2所述的转炉除尘灰冷压块的制备方法，其特征在于，所述混合物料中含有50～52％wtTFe，MgO2.5％，CaO14.5％，Al2O33.5％和TiO20.3％，S≤0.2％，P≤0.1％。


4.根据权利要求1所述的转炉除尘灰冷压块的制备方法，其特征在于，所述黏合剂由以下重量份数的原料组成：1～2份皂石、3～5份酚醛环氧树脂和0.2～0.5份缔合型聚氨酯增稠剂。


5.根据权利要求4所述的转炉除尘灰冷压块的制备方法，其特征在于，所述黏合剂由以下重量份数的原料组成：1.5份皂石、4份酚醛环氧树脂和0...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔岚，任张叶萱，
申请(专利权)人：河北蓝海智投环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13