【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于化工领域，具体涉及一种转炉钢渣自粉化的方法。
技术介绍
1、作为高温炼钢过程的硅酸盐类副产品，转炉钢渣的化学成分和矿物组成与水泥和混凝土掺合料相近，如果能够制成矿渣微粉，则可实现其在建筑领域的规模化和资源化利用。但由于转炉钢渣中铁含量高、质地坚硬，其破碎和细磨制成钢渣微粉回收利用成本较高，钢渣自粉化是实现钢渣资源利用的有效途径。目前将钢渣粉化的处理流程为：破碎→筛分→磁选，反复处理后才能得到钢渣粉，处理工序繁杂，并且带来二次环境污染。
技术实现思路
1、本专利技术以转炉钢渣为主要原料，高炉重力灰为还原剂和改性剂，对熔融钢渣微粉化，粉化后钢渣粒度均匀，铁合金得到回收，实现了“固废资源化”。为了实现本专利技术的目的，采用如下技术方案：
2、本专利技术一方面涉及一种转炉钢渣自粉化的方法，包括如下步骤：
3、(1)将转炉钢渣进行破碎，得到粒度为60-100微米的样品，所述转炉钢渣含有tfe(全铁)、cao、sio2、mgo、al2o3和p2o5，其 w(cao)/ w(sio2)介于3～4之间；
4、(2)收集重力灰，所述重力灰为高炉炼铁过程中荒煤气带出的固体颗粒，受重力的作用被沉降收集，呈黑色粉末；所述重力灰含有tfe(全铁)、c、sio2、cao、al2o3，其 w(cao)/ w(sio2)介于0.5-
5、(3)将钢渣与重力灰按照质量比1：0.3-0.6混匀；放入高温立式炉，上下密封；以8-12 ℃/min的升温速度，从室温升到1000 ℃，再以3-7 ℃/min的升温速度升到1450 ℃以上，保持30-80min，随炉冷却到200 ℃以下，取出样品，冷却至室温得到产物。
6、在本专利技术一优选实施方式中，转炉钢渣的全铁质量分数为20-25%。
7、在本专利技术一优选实施方式中，步骤(3)为将钢渣与重力灰按照质量比1：0.6进行配料，放入混料罐内，混匀；将其放入高温立式炉中，上下密封；以8-12 ℃/min的升温速度，从室温升到1000 ℃，再以3-7 ℃/min的升温速度升到1550-1650 ℃，保持50-70min，随炉冷却到200 ℃以下，从高温立式炉中取出样品，冷却至室温得到产物。
8、在本专利技术一优选实施方式中，步骤(3)以3-7 ℃/min的升温速度升到1600 ℃，保温60min。
9、在本专利技术一优选实施方式中，还包括测试产物中粒径小于150微米粉体的占比。
10、在本专利技术一优选实施方式中，产物中粒径小于150微米粉体的占比大于70%；优选大于80%；特别优选大于85%。
11、在本专利技术一优选实施方式中，高温立式炉上部设有导气管将所产生的气体导出。
12、本专利技术基于高炉重力灰碳含量高和碱度低的特点，根据钢渣“还原+改性”的技术思路，提出重力灰中的c作为钢渣“还原”剂，重力灰中的sio2作为钢渣“改性”剂，通过高温还原改性处理完成铁元素的回收、磷元素的去除，同时碳热还原过程补偿反应的热损失，保证“还原+改性”的持续进行，最终实现钢渣自粉化。综合利用固废资源，为钢铁企业固废处理提供新思路。
13、本专利技术利用高铁、碳含量的高炉重力灰对转炉渣进行熔融调质，通过碳对渣中铁氧化物和磷氧化物的还原，促进渣中正硅酸钙的结晶和晶型转变，达到调质渣自粉化的目的，为钢渣微粉的低成本、规模化生产开辟了新思路。
14、本专利技术应用高炉重力灰协同调质转炉钢渣，在回收固废中有价金属铁的同时，实现了钢渣的自粉化，从根本上解决了冶金大宗固废高效回收利用的技术瓶颈问题。
15、本专利技术独辟蹊径，将高炉重力灰中碳的还原剂和发热剂性能优势与转炉渣中正硅酸钙的自粉化特点有机结合，实现了以废治废，优势互补的协同处理目标。
16、本专利技术采用两种固废资源协同处理的方法，钢渣实现铁资源的回收和自粉化的双重目标，解决了钢渣结块严重、破碎成本高等问题，间接降低钢铁生产成本。
17、本专利技术所采用的温度均参考钢渣出渣温度，在工业中只需合理利用钢渣出渣温度，并不需要额外提供热源，可有效利用钢渣余热使钢渣自粉化，对钢渣资源的回收再利用，建立钢渣一体化流程具有参考意义。
18、本专利技术确定出钢渣-重力灰碳热还原改质的最佳工艺条件和影响粉化的主要因素。
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1.一种转炉钢渣自粉化的方法，其特征在于包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述转炉钢渣的全铁质量分数为20-25%。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)为将钢渣与重力灰按照质量比1：0.6进行配料，放入混料罐内，混匀；放入高温立式炉，上下密封；以8-12 ℃/min的升温速度，从室温升到1000 ℃，再以3-7 ℃/min的升温速度升到1550-1650 ℃，保持50-70min，随后冷却到200 ℃以下，取出样品，冷却至室温得到产物。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中是以3-7 ℃/min的升温速度升到1600 ℃，保持60min。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的方法，其特征在于，还包括步骤(4)，测试产物中粒径小于150微米粉体的占比。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述产物中粒径小于150微米粉体的占比大于70%。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述产物中粒径小于150微米粉体的占比大于80%。
...【技术特征摘要】
1.一种转炉钢渣自粉化的方法，其特征在于包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述转炉钢渣的全铁质量分数为20-25%。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)为将钢渣与重力灰按照质量比1：0.6进行配料，放入混料罐内，混匀；放入高温立式炉，上下密封；以8-12 ℃/min的升温速度，从室温升到1000 ℃，再以3-7 ℃/min的升温速度升到1550-1650 ℃，保持50-70min，随后冷却到200 ℃以下，取出样品，冷却至室温得到产物。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中是以3-7 ℃/...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗果萍，郝帅，柴轶凡，代学冬，安胜利，卢元元，张博康，
申请(专利权)人：内蒙古科技大学，
类型：发明
国别省市：
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