一种钢渣稳定化的处理方法技术

本发明专利技术涉及一种钢渣稳定化的处理方法，所述处理方法包括：(1)将钢渣进行筛分，得到筛上粗粒渣和筛下细粒渣；(2)将步骤(1)得到的所述筛上粗粒渣依次进行酸处理和第一筛分，得到筛上稳定化钢渣砂；(3)将步骤(1)得到的所述筛下细粒渣依次进行铵盐处理和固液分离，得到细粒粉，将步骤(2)经所述第一筛分得到的筛下细粒渣经固液分离得到固相物料，将所述固相物料和所述细粒粉混合得到稳定化钢渣粉。通过对钢渣进行预先筛分，选用特定粒度范围内的颗粒并结合特定的化学处理过程，可以显著缩短钢渣稳定化处理的时间，降低钢渣稳定化处理能耗，提高钢渣稳定化处理后的产品质量，由此进一步提高钢铁渣的使用价值。钢铁渣的使用价值。钢铁渣的使用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种钢渣稳定化的处理方法


[0001]本专利技术涉及固废再利用领域，具体涉及一种钢渣稳定化的处理方法。

技术介绍

[0002]钢渣是钢铁生产过程产生的副产物，钢渣主要矿物组成为硅酸三钙(C3S)、硅酸二钙(C2S)、钙镁橄榄石(CaO
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RO
·
SiO2)、钙镁蔷薇辉石(3CaO
·
RO
·
2SiO2)、铁铝酸钙以及硅、镁、铁、锰的氧化物形成的固熔体(RO)，还含有少量游离氧化钙(f
‑
CaO)/氧化镁、氢氧化钙、碳酸钙、金属铁、氟磷灰石等。
[0003]对钢渣的综合利用主要分为对热态渣的预处理技术、对预处理渣的再加工技术、对尾渣的综合利用技术三个阶段。热态钢渣处理技术也呈现出多样化的特点，主要有冷弃法、闷渣法、热泼法、盘泼法、水淬法、滚筒法、风淬法、粒化轮法等。
[0004]钢渣中主要含有钙镁铁等硅酸盐矿物，其矿物组成与传统水泥建材相似，然而钢渣中的活性钙镁组分会使钢渣建材制品存在安全隐患，因此对于钢渣资源的大规模综合利用关键是钢渣中活性钙镁组分的稳定化处理。
[0005]如CN102190450A公开了一种钢渣余热有压自解装置及方法，其主要是将300
‑
800℃的固态热钢渣放入余热自解罐内，然后喷水产生高压饱和水蒸气，实现固态热钢渣中游离氧化钙的消解，其蒸汽压力为0.3
‑
0.6MPa。
[0006]CN107447065A公开了一种冷态钢渣高效稳定化处理装置及方法，主要是将冷态钢渣倒入高压消解罐中，先抽真空，然后通入高压饱和水蒸气，保持恒压一定时间，由此将冷态钢渣中含有的游离氧化钙降至1％以下，其冷态钢渣稳定化操作压力为0.4
‑
2.1MPa，操作时间为2
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4小时。上述方法主要涉及采用水蒸气介质实现钢渣稳定化处理，但其操作时间长，操作条件苛刻，能耗高。
[0007]CN101475999A公开了一种液态块状钢渣快速稳定化处理方法，主要是将液态块状钢渣流入钢渣快速稳定化处理装置，在钢渣快速稳定化处理装置转动的同时，通入CO2气体和水蒸气，通过CO2和钢渣中游离氧化钙、氧化镁反应，并且通过块状钢渣之间以及块状钢渣与研磨介质之间的碰撞摩擦，不断将生成的碳酸钙和碳酸镁从未反应活性氧化钙、氧化镁表面脱离，由此提高液态钢渣中游离氧化钙、氧化镁的消解速率和程度。
[0008]CN101851071A公开了一种二氧化碳固定与钢渣微粉中游离氧化钙的消解方法，其主要是采用冷态钢渣为原料，将冷态钢渣浸泡水中，然后转入粉磨机中并通入高温含CO2烟气，由此在将冷态钢渣粉磨成钢渣粉的同时实现钢渣中游离氧化钙的消解。上述公开的方法主要涉及采用CO2和水蒸气耦合介质实现钢渣稳定化处理，具有钢渣游离氧化钙消解速率快、消解程度高，操作条件相对温和等优点，但是钢渣中游离氧化钙以及部分硅酸钙矿物均可与CO2反应后形成的碳酸钙掺杂在钢渣微粉中，由此导致钢渣微粉的胶凝活性减少，钢渣微粉品质差，难以大规模利用。
[0009]然而现有技术中在稳定化处理过程中仍存在稳定化程度不足，或者稳定化处理后使用时性能较差等问题。

技术实现思路

[0010]鉴于现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供钢渣稳定化的处理方法，通过控制物料粒度及采用特定的控制方法，解决了冷态钢渣或钢渣尾渣稳定化处理过程中存在处理时间长、操作条件苛刻、能耗高，以及钢渣稳定化处理不彻底，稳定化钢渣品质差而难以大规模利用等问题。
[0011]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0012]本专利技术提供了一种钢渣稳定化的处理方法，所述处理方法包括：
[0013](1)将钢渣进行筛分，得到筛上粗粒渣和筛下细粒渣；
[0014](2)将步骤(1)得到的所述筛上粗粒渣依次进行酸处理和第一筛分，得到筛上稳定化钢渣砂；
[0015](3)将步骤(1)得到的所述筛下细粒渣依次进行铵盐处理和固液分离，得到细粒粉，将步骤(2)经所述第一筛分得到的筛下细粒渣经固液分离得到固相物料，将所述固相物料和所述细粒粉混合得到稳定化钢渣粉。
[0016]本专利技术提供的技术方案通过对钢渣进行预先筛分，选用特定粒度范围内的颗粒并结合特定的化学处理过程，可以显著缩短钢渣稳定化处理的时间，降低钢渣稳定化处理能耗，提高钢渣稳定化处理后的产品质量，由此进一步提高钢铁渣的使用价值。
[0017]作为本专利技术优选的技术方案，步骤(1)所述钢渣的粒度≤2.36
‑
4.75mm，例如可以是2.36mm、2.4mm、2.5mm、2.6mm、2.7mm、2.8mm、2.9mm、3mm、3.1mm、3.2mm、3.3mm、3.4mm、3.5mm、3.6mm、3.7mm、3.8mm、3.9mm、4mm、4.1mm、4.2mm、4.3mm、4.4mm、4.5mm、4.6mm、4.7mm或4.75mm等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
[0018]作为本专利技术优选的技术方案，步骤(1)筛上粗粒渣的粒度＞0.15
‑
4mm，例如可以是0.18mm、0.2mm、0.4mm、0.6mm、0.8mm、1mm、1.2mm、1.4mm、1.6mm、1.8mm、2mm、2.2mm、2.4mm、2.6mm、2.8mm、3mm、3.2mm、3.4mm、3.6mm、3.8mm或4mm等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
[0019]优选地，所述筛下细粒渣的粒度≤0.15
‑
1mm，例如可以是0.15mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm或1mm等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
[0020]作为本专利技术优选的技术方案，步骤(2)所述酸处理的酸介质包括盐酸、硝酸或醋酸中的1种或至少2种的组合。
[0021]优选地，所述酸介质中氢离子的浓度为0.5
‑
1mol/L，例如可以是0.5mol/L、0.55mol/L、0.6mol/L、0.65mol/L、0.7mol/L、0.75mol/L、0.8mol/L、0.85mol/L、0.9mol/L、0.95mol/L或1mol/L等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
[0022]优选地，步骤(2)所述酸处理中的固液比g/mL为1:(5
‑
10)，例如可以是1:5、1:5.5、1:6、1:6.5、1:7、1:7.5、1:8、1:8.5、1:9、1:9.5或1:10等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
[0023]作为本专利技术优选的技术方案，步骤(2)所述酸处理的温度为60
‑
95℃，例如可以是60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃或95℃等，但不限于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钢渣稳定化的处理方法，其特征在于，所述处理方法包括：(1)将钢渣进行筛分，得到筛上粗粒渣和筛下细粒渣；(2)将步骤(1)得到的所述筛上粗粒渣依次进行酸处理和第一筛分，得到筛上稳定化钢渣砂；(3)将步骤(1)得到的所述筛下细粒渣依次进行铵盐处理和固液分离，得到细粒粉，将步骤(2)经所述第一筛分得到的筛下细粒渣经固液分离得到固相物料，将所述固相物料和所述细粒粉混合得到稳定化钢渣粉。2.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤(1)所述钢渣的粒度≤2.36
‑
4.75mm。3.如权利要求1或2所述的处理方法，其特征在于，步骤(1)筛上粗粒渣的粒度＞0.15
‑
4mm；优选地，所述筛下细粒渣的粒度≤0.15
‑
1mm。4.如权利要求1
‑
3任一项所述的处理方法，其特征在于，步骤(2)所述酸处理的酸介质包括盐酸、硝酸或醋酸中的1种或至少2种的组合；优选地，所述酸介质中氢离子的浓度为0.5
‑
1mol/L；优选地，步骤(2)所述酸处理中的固液比g/mL为1:(5
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10)。5.如权利要求1
‑
4任一项所述的处理方法，其特征在于，步骤(2)所述酸处理的温度为60
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95℃；优选地，步骤(2)所述酸处理的时间为30
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90min。6.如权利要求1
‑
5任一项所述的处理方法，其特征在于，步骤(2)所述筛上稳定化钢渣砂的粒度＞0.15
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1mm。7.如权利要求1
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6任一项所述的处理方法，其特征在于，步骤(3)所述铵盐处理的铵介质包括氯化铵、硝酸铵或醋酸铵的1种或至少2种的组合；优选地，所述铵介质中铵根离子的浓度为5
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10mol/L；优选地，步骤(3)所述铵盐处理中的固液比g/mL为1:(5
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10)。8.如权利要求1
‑
7任一项所述的处理方法，其特征在于，步骤(3)所述铵盐处理的温度为80
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100℃；优选地，步骤(3)所述铵盐处理的时间为30
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90min。9.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：包炜军，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：