含氯提钛渣及其氯离子固化方法和制备工程材料的方法技术

本发明专利技术提供了一种含氯提钛渣及其氯离子固化方法和制备工程材料的方法。所述方法可包括以下步骤：首先，将含氯提钛渣加热干燥得到恒重的含氯提钛渣干渣，测定含氯提钛渣干渣的含水率，再将含氯提钛渣、氯离子固化剂和助剂搅拌均匀后得到混合料，最后向混合料中添加水调整混合料含水率，并将混合料搅拌均匀后，得到了激发材料固化含氯提钛渣。本发明专利技术解决了氯含量较高的提钛渣的综合利用难题。含量较高的提钛渣的综合利用难题。含量较高的提钛渣的综合利用难题。

【技术实现步骤摘要】
含氯提钛渣及其氯离子固化方法和制备工程材料的方法


[0001]本专利技术涉及固体废弃物资源化利用的领域，特别地，涉及一种碱激发材料固化含氯提钛渣的方法、一种经过该方法固化其中氯离子的含氯提钛渣以及利用含氯提钛渣制备工程材料的方法。

技术介绍

[0002]攀钢采用高温碳化
‑
低温选择性氯化工艺提钛，取得了重要进展和良好的效果。但由于工艺中有低温氯化环节，产生了大量的含氯提钛渣。目前以堆存为主，在占用大量土地资源的同时，还对周边环境有潜在污染隐患，该企业造成了巨大的经济、环保和社会压力，如何处理和利用这些含氯提钛渣，已成为这种提钛工艺可持续发展及环境保护等方面亟待解决的难题。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于解决上述现有技术中存在的一个问题。例如，本专利技术的目的之一在于提供一种碱激发材料固化含氯提钛渣的方法，以实现含氯提钛渣的资源利用。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种碱激发材料固化含氯提钛渣中氯离子的方法，所述方法包括如下步骤：将含氯提钛渣烘干得到恒重的含氯提钛渣干渣，测定含氯提钛渣干渣的含水率；将含氯提钛渣干渣、氯离子固化剂和助剂搅拌混合均匀后，得到混合料；以及向混合料中添加水调整混合料含水率，并继续搅拌均匀后，得到了碱激发材料固化含氯提钛渣。
[0005]可选择地，以所述氯提钛渣干渣、氯离子固化剂和助剂的总质量计，所述含氯提钛渣干渣所占的质量百分比可为50～94％，所述氯离子固化剂所占的质量百分比可为6～30％，所述助剂所占的质量百分比可≤20％，所述氯提钛渣干渣、氯离子固化剂和助剂的质量百分比之和可为100％，所述水的添加量可为氯提钛渣干渣、氯离子固化剂和助剂总质量的15～35％。
[0006]可选择地，所述氯离子固化剂粒度可为150～400目，所述氯离子固化剂的200目筛通过率不低于55％；所述助剂粒度可在150目以上，所述助剂的200目筛通过率不低于75％，325目筛通过率不低于35％。
[0007]可选择地，所述氯离子固化剂可为氧化钙、氢氧化钙和轻烧氧化镁中的一种或多种。
[0008]可选择地，所述氯离子固化剂可选自生石灰粉、消石灰粉和轻烧氧化镁粉中的一种或多种，所述生石灰粉由钙质生石灰或者镁质生石灰制成；其中，按质量百分比计，所述钙质生石灰中MgO+CaO含量≥75％，MgO含量≤5％，CO2含量≤12％，SO3含量≤2％；镁质生石灰中MgO+CaO含量≥80％，CO2含量≤7％，SO3含量≤2％。
[0009]可选择地，所述助剂可为富含活性氧化铝的辅助胶凝材料，所述助剂可为粉煤灰、
赤泥、偏高岭土和偏铝酸钠中的一种或多种。
[0010]可选择地，在所述烘干步骤中，加热设备可包括电热鼓风干燥箱，加热的温度区间可为100～110℃，干燥的时间可为≥2h。
[0011]可选择地，所述混合料搅拌均匀后不呈流塑态。
[0012]可选择地，所述方法还可包括：采用压实机具压实成型。
[0013]可选择地，所述含氯提钛渣的氯按质量百分比计可含有2％～7％以上。
[0014]本专利技术的另一方面提供了一种含氯提钛渣，所述含氯提钛渣中氯离子经如上所述的方法固化在弗里德尔盐的层间。
[0015]本专利技术的又一方面提供了一种由含氯提钛渣制备工程材料的方法，所述方法包括采用如上所述的方法对含氯提钛渣中氯离子进行固化，所述氯离子固化剂选自生石灰粉、消石灰粉和轻烧氧化镁粉中的一种或多种，所述生石灰粉由钙质生石灰或者镁质生石灰制成，按质量百分比计，钙质生石灰中MgO+CaO含量≥90％，MgO含量≤5％，CO2含量≤4％，SO3含量≤2％，镁质生石灰中MgO+CaO含量≥85％，MgO含量≤10％，CO2含量≤7％，SO3含量≤2％。
[0016]可选择地，所述工程材料可以为建筑材料或道路材料。
[0017]可选择地，制备建筑材料时，可通过搅拌机进行搅拌。
[0018]可选择地，制备道路材料时，可采用稳定土拌合机进行路拌。
[0019]综上所述，本专利技术相对于现有技术的有益效果包括：
[0020]1)本专利技术含氯提钛渣和助剂为工业固废材料，氯离子固化剂价格低廉，生产工艺简单。
[0021]2)利用氯离子固化剂及助剂，使氯离子固化在弗里德尔盐的层间，从而解决含氯提钛渣中资源化利用中的关键难题，实现了变废为宝，工业固废资源地循环利用。
附图说明
[0022]通过下面结合附图进行的描述，本专利技术的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：
[0023]图1示出了根据本专利技术示例性实施例的碱激发材料固化含氯提钛渣中氯离子的方法处理后的矿化物相。
[0024]图2示出了不同龄期胶凝材料氯离子固化率。
[0025]图3示出了固化氯离子物相。
具体实施方式
[0026]在下文中，将结合附图和示例性实施例详细地描述本专利技术的碱激发材料固化含氯提钛渣中氯离子的方法、经过该方法固化其中氯离子的含氯提钛渣以及利用含氯提钛渣制备工程材料的方法。
[0027]在本申请中，所提及含氯提钛渣是由含钛高炉渣经“高温碳化
‑
低温氯化”提钛工艺处理后得到的一种含氯的低钛型工业危渣。这些含氯提钛渣具有一定的化学反应活性，其活性指数在70％左右，接近S75渣的活性标准，但由于水溶性氯化物含量较高，通常在2～7wt％之间，最高可高达10wt％以上，远高于水泥掺合料中氯含量不超过0.06wt％的标准，
故无法像普通高炉渣那样直接用于水泥及混凝土掺合料。目前，含钛高炉渣以堆存为主。
[0028]在示例性实施例中，含氯提钛渣可包括按照质量分数计的如下成分：28～33％的CaO、20～25％的SiO2、11～15％的Al2O3、2～7％的MgO、2～10％的TiO2、2～4％的Fe2O3、2～7％的Cl元素。
[0029]为了处理和利用这些含氯提钛渣，本专利技术提出碱激发材料固化含氯提钛渣，从而解决含氯提钛渣因氯含量较高而资源化利用困难这一制约。
[0030]该制备方法包括以下步骤：
[0031]步骤1：取含氯提钛渣(提钛渣原渣)代表性试样，将含氯提钛渣加热干燥得到恒重的含氯提钛渣干渣，测定含氯提钛渣干渣的含水率。
[0032]例如，可以干燥箱在105
±
5℃将含氯提钛渣烘干至恒重，其中，判断恒重的依据是在105
±
5℃，连续烘干2h以上至其质量不再发生变化。例如，可以105
±
5℃温度下烘干6h以上至质量恒定。测定含氯提钛渣干渣的含水率，用于确定后期用水量。
[0033]步骤2：将含氯提钛干渣、氯离子固化剂和助剂搅拌混合均匀后，得到混合料。
[0034]将氯离子固化剂和助剂依次加入提钛干渣中，采用搅拌机械或设备搅拌混合均匀(当转速100转/min时，搅拌时间不低于60s)，其中，制备建筑材料时，可通过搅拌机进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碱激发材料固化含氯提钛渣中氯离子的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：将含氯提钛渣烘干得到恒重的含氯提钛渣干渣，测定含氯提钛渣干渣的含水率；将含氯提钛渣干渣、氯离子固化剂和助剂搅拌混合均匀后，得到混合料；以及向混合料中添加水调整混合料含水率，并继续搅拌均匀后，得到了碱激发材料固化含氯提钛渣。2.根据权利要求1所述的碱激发材料固化含氯提钛渣中氯离子的方法，其特征在于，以所述氯提钛渣干渣、氯离子固化剂和助剂的总质量计，所述含氯提钛渣干渣所占的质量百分比为50～94％，所述氯离子固化剂所占的质量百分比为6～30％，所述助剂所占的质量百分比≤20％，所述氯提钛渣干渣、氯离子固化剂和助剂的质量百分比之和为100％，所述水的添加量为氯提钛渣干渣、氯离子固化剂和助剂总质量的15～35％。3.根据权利要求1所述的碱激发材料固化含氯提钛渣中氯离子的方法，其特征在于，所述氯离子固化剂粒度为150～400目，所述氯离子固化剂的200目筛通过率不低于55％；所述助剂粒度在150目以上，所述助剂的200目筛通过率不低于75％，325目筛通过率不低于35％。4.根据权利要求1所述的碱激发材料固化含氯提钛渣中氯离子的方法，其特征在于，所述助剂为富含活性氧化铝的辅助胶凝材料，所述助剂为粉煤灰、赤泥、偏高岭土和偏铝酸钠中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的碱激发材料固化含氯提钛渣中氯离子的方法，其特征在于，所述烘干步骤包括，加热设备包括电热鼓风干燥箱，加热的温度区间为100～110℃，干燥的时间为≥2h。6.根据权利要求1所述的碱激发材料固化含氯提...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐颂，孙红娟，彭同江，
申请(专利权)人：西南科技大学，
类型：发明
国别省市：