一种利用工业废渣制备碳化砖的方法技术

本发明专利技术提供了一种利用工业废渣制备碳化砖的方法。本发明专利技术的利用工业废渣制备碳化砖的方法，包括如下步骤：S1：按重量份将20

【技术实现步骤摘要】
一种利用工业废渣制备碳化砖的方法


[0001]本专利技术涉及固体废弃物资源化回收利用
，尤其是涉及一种利用工业废渣制备碳化砖的方法。

技术介绍

[0002]随着我国工业生产的发展，各种工业废渣的产量日益增多。工业废渣的堆积不仅占用大量土地，而且还存在一定的安全隐患，长时间不经处理而直接堆存的工业废渣会污染土壤、水体和大气。尾矿、粉煤灰、煤矸石、冶炼废渣、炉渣、脱硫石膏等大宗固体废弃物是每年产量最多的工业废渣，我国每年约产生三十多亿吨大宗固体废弃物，综合利用率不到60％。同时，我国钢渣、粉煤灰、脱硫石膏的再利用主要是用于制作水泥等建材或作为基建填充材料等，附加价值仍未得到充分利用。
[0003]建材生产行业是CO2气体排放量最大的行业之一，同时建材生产过程中还会产生大量的SO2、NO
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等污染气体，对大气环境造成直接污染。随着现代化工业的高速发展，人们对建材的需求量仍会增长，未来建材生产量不会大幅下降，由此而产生的CO2减排问题和大气污染问题亟需解决。利用工业上产生的大宗固体废弃物制造生产高附加值的建材，既可以解决工业废渣堆存带来的环境问题，又可以减少建材生产过程中产生的污染，同时碳化过程可以固定一定量的CO2，使建材生产行业更加节能减排，是利国利民的节能环保措施。此外，制得的碳化建材除了碳化砖的形式外，还可以是碳化板材、砌块等形式，应用范围广。
[0004]CN107879704A公开了一种以钢渣为主要原料制备碳化砖方法，将钢渣、煤油和助磨剂混合球磨后点燃，冷却得到燃烧渣，再将燃烧渣粉碎、过筛，得到预处理钢渣粉，再将骨料、预处理钢渣粉、熟石灰和分散液搅拌混合后，浇筑成型，恒温恒湿静置，得砖坯，随后将砖坯进行蒸压养护，并用食醋熏蒸，制得熏蒸砖坯，再将熏蒸砖坯转入碳化箱中，恒温恒湿碳化，出料得到复合钢渣碳化砖。该方法可综合利用的工业废渣种类和数量有限，且存在工艺流程复杂、生产条件要求苛刻、制备成本较高等缺陷。
[0005]鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种利用工业废渣制备碳化砖的方法，该方法工艺流程简单、可靠，在减少碳化时间的同时提高了碳化效率和碳化产品的质量。
[0007]本专利技术提供一种利用工业废渣制备碳化砖的方法，包括如下步骤：
[0008]S1：按重量份将20
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80份钢渣，20
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45份尾矿渣，5
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45份粉煤灰和5
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40份脱硫石膏混合，得到混合原料；
[0009]S2：对混合原料进行干燥、球磨、筛分、成型、碳化养护，得到碳化砖。
[0010]本专利技术对混合原料中的各工业废渣不作严格限制；具体地，钢渣可以为电炉钢渣、转炉钢渣和平炉钢渣中的至少一种，钢渣中氧化钙含量为35％以上，钢渣的细度可以为330
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430m2/kg；脱硫石膏可以为电厂或钢厂采用湿法烟气脱硫工艺产生的脱硫石膏，脱硫
石膏的pH值可以为6
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9；尾矿渣可以为铁尾矿渣或铅锌尾矿渣；粉煤灰可以为电厂锅炉或工业锅炉烟气除尘产生的粉煤灰。
[0011]步骤S1中，混合原料中钢渣、尾矿渣、粉煤灰和脱硫石膏之间的重量比优选为(50
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80)：(20
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30)：(10
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20)：(5
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30)，进一步优选为(75
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80)：(20
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25)：(10
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20)：(5
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20)，更优选为80：20：10：5。
[0012]步骤S2中，对混合原料的干燥方式不作严格限制，例如可以用工业炉窑或锅炉的烟气余热烘干混合原料，工业炉窑或锅炉的烟气温度可以为70
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120℃；特别是，可以控制干燥后的混合原料的含水率为3％以下(即含水率0
‑
3％)。
[0013]步骤S2中，可以采用球磨机对干燥后的混合原料进行球磨，球磨混合原料的粒度可根据实际生产需要进行合理调整；具体地，球磨可以为将干燥后的混合原料球磨至2.5mm以下，优选球磨至0.075mm以下；筛分为过2.5mm以下圆孔筛，优选过0.075mm圆孔筛；此外，可以控制圆孔筛筛余不超过12％。
[0014]步骤S2中，成型可以包括：
[0015]A)向筛分后的混合原料中加入占混合原料质量2
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30％的水，搅拌1
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5min后静置水化30
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240min，得到混合湿粉原料；
[0016]B)将混合湿粉原料放入成型模具中压制成型，控制成型压力为3
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20MPa，优选为3
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5MPa；最大压力时静置1
‑
2min；成型时间为40
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80min，优选为45
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60min。
[0017]步骤A)中，按重量配比称量好水和混合原料干粉后投入搅拌机中搅拌均匀，加水量优选为占混合原料质量的15
‑
25％，静置水化时间优选为180
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240min。研究表明：采用上述配比的混合原料进行特定的干燥、球磨、筛分后，各原料之间具有良好的配合关系，在压制成型时仅需较低的成型压力及较短的成型时间即可获得良好的成型效果，不仅克服了现有技术生产条件要求苛刻、制备成本较高等问题，同时提高了可综合利用的工业废渣种类和数量。
[0018]步骤B)中，搅拌好的拌合料取出入模，在模具中压制成型，或在振动台上振动成型；此外，成型后的成型料的宽度与高度之比可以为1：(0.9
‑
1.1)，优选为1：1左右，该尺寸有利于成型料在碳化养护设备内的移动更加平稳。
[0019]步骤S2中，采用碳化养护设备进行碳化养护；具体地，可以在碳化养护设备中引入工业炉窑或锅炉的烟道气进行碳化养护；其中，烟道气中CO2浓度可以为10
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25％，烟道气温度(即碳化养护温度)可以为50
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90℃，例如为60
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80℃。此外，碳化养护时间可以为60
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210min，优选为90
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150min。
[0020]本专利技术对碳化养护采用碳化养护设备不作严格限制，例如可以采用恒温碳化隧道窑等；具体地，成型后的试块进行脱模，脱模后的初坯放入恒温碳化隧道窑，同时引入某电厂锅炉的烟道气进行恒温恒湿碳化养护，得到碳化砖产品。
[0021]在一实施方式中，碳化养护设备可以包括本体，在本体侧壁的上部和下部分别设有进料口和出料口，在本体的底部和顶部分别设有用于烟道气进出的进风口和出风口，在本体的内部自上向下间隔且错位设有多个向下倾斜设置的折流挡板；特别是，在本体侧壁自上向下间隔设有多个用于烟气进入的补风口，补风口设置在相邻的两个折流挡板之间。
[0022]上述结构的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用工业废渣制备碳化砖的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：按重量份将20
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80份钢渣，20
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45份尾矿渣，5
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45份粉煤灰和5
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40份脱硫石膏混合，得到混合原料；S2：对混合原料进行干燥、球磨、筛分、成型、碳化养护，得到碳化砖。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，控制干燥后的混合原料的含水率为3％以下。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，球磨为将干燥后的混合原料球磨至2.5mm以下；筛分为过2.5mm以下圆孔筛，控制圆孔筛筛余不超过12％。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，成型包括：A)向筛分后的混合原料中加入占混合原料质量2
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30％的水，搅拌1
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5min后静置水化30
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240min，得到混合湿粉原料；B)将混合湿粉原料放入成型模具中压制成型，控制成型压力为3
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20MPa，最大压力时静置1
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2min，成型时间为40
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80min。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，成型后的成型料...

【专利技术属性】
技术研发人员：文钰，汪斌，李信勋，张雷，
申请(专利权)人：中国大唐集团科技工程有限公司，
类型：发明
国别省市：