CN101195525A - 一种高钛重矿渣砂生产方法 - Google Patents

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游天才
敖进清
娄元涛
何奇
卢宏山
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Abstract

本发明公开了一种高钛重矿渣砂生产方法，它包括球磨、筛分、水洗、沉淀、晾晒等工序，原料经料仓进入球磨机球磨后用水冲洗，再入筛分机筛分去除粗料后，通过磁选工序选铁后进入沉淀池沉淀后晾晒得成品，沉淀后的废水通过废水池处理后返回到水洗工序再利用。采用本发明生产高钛重矿渣砂不仅能节约制砂成本，提高资源综合利用率，并能回收高钛重矿渣中的铁金属。

Description

一种高钛重矿渣砂生产方法
技术领域
本发明属钢铁冶炼高炉渣回收利用技术领域，涉及一种建筑用砂生产方法，特别涉及一种高钛重矿渣砂生产方法。
背景技术
长期以来，我国建筑用砂主要采用天然砂。随着城市建设发展，建筑用砂量越来越大，人工砂代替天然砂已经成为建筑用砂发展的趋势。同时为实现固体废弃物资源的再利用，采用工业固体废弃物特别是高炉渣代替天然原料制作建筑用砂是目前重要的研究方向。
现有技术中，人工砂的制取方法主要有干法工艺和湿法工艺两种。干法制砂工艺常采用水洗除泥、多级破碎、筛分的方法；湿法制砂工艺常采用棒磨机磨制、水洗的方法。文献《人工砂石系统半干式制砂工艺》(申请号：200410081460.8，公开号：CN 1648094A)还提出了一种半干式制砂工艺，该工艺的特点在于“以破代磨”、“先湿后半干”，即用湿法生产半成品，再采用干法工艺对半成品加工，最终产品以干法生产的产品混以砂水回收后脱水的砂，达到先湿后半干的目的。
攀钢高钛重矿渣由于含有22％左右的TiO2，因此具有水化活性低、结构稳定、多孔、高强的特点。利用高钛重矿渣生产的高钛重矿渣砂配制混凝土时，与天然原料相比，同配合比情况下，配制的混凝土强度更高，是一种优质的天然砂替代品，目前已经得到广泛应用。
目前高钛重矿渣砂主要采用干法制砂工艺生产，但由于高钛重矿渣强度高，颗粒坚固，在生产中易磨损锤头，设备消耗大，生产成本高。而采用传统的湿法工艺生产时，致使生产成的矿渣砂石粉含量过低、含水率较高，用于混凝土配制混凝土时常常导致混凝土和易性不良。同时，高钛重矿渣中含有3～6％的铁资源，上述两种工艺均未对高钛重矿渣中的铁进行回收处理，以攀钢每年生产矿渣砂100万吨计，采用传统制砂工艺则有3～6万吨铁资源流失，这将造成资源的浪费，并影响矿渣砂的质量。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足，本发明提供一种高钛重矿渣砂生产方法。
本发明的技术方案是，所述高钛重矿渣砂生产方法，包括球磨、筛分、水洗、沉淀、晾晒等工序，原料经料仓进入球磨机球磨后用水冲洗，再入筛分机筛分去除粗料后，通过磁选工序选铁后进入沉淀池沉淀后晾晒得成品，沉淀后的废水通过废水池处理后返回到水洗工序再利用。
本发明使用原料为高钛重矿渣颗粒或生产高钛重矿渣碎石筛分出的0～15mm粒径的矿渣颗粒。高钛重矿渣颗粒是炼铁出来的矿渣经过少量的水冷却或自然冷却形成的颗粒，而不是通过水淬出来的颗粒。原料的粒径视磨机允许的入磨物料粒径进行选择。
原料经料仓至球磨机破碎磨细。出磨后，经过筛分筛出粒径在5mm以上的矿渣颗粒，这部分颗粒可作为另一个选铁工艺的球磨原料。筛分选出的5mm以下的矿渣颗粒通过皮带运输后再经磁选设备选出其中的渣铁，剩余部分运输至沉淀池，水分沉淀后进行自然晾晒，直至砂中的含水率降低到5％以下即为成品。
矿渣砂的细度模数和颗粒级配以及矿渣砂的渣粉含量是通过调整磨机内研磨体和磨机转速来进行控制的。
成品矿渣砂在沉淀过程中的水分可回收用于球磨机湿磨。
生产出来的矿渣砂的渣粉含量，即粒径在0.075mm以下的颗粒含量控制在7～16％。
采用本发明生产高钛重矿渣砂不仅能节约制砂成本，提高资源综合利用率，并能回收高钛重矿渣中的铁金属，不产生粉尘，减少固体废弃物对环境造成的污染，有很好的经济效益和社会效益。
附图说明
说明书附图为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
试验中采用MQ-2100×3000球磨机，磨机转速23.8r/min，磨机钢球粒径160～180mm，钢球总重40吨。使用原料为粒径0～15mm的高钛重矿渣颗粒，颗粒经过球磨机磨细后，用5mm滚筒筛选出0～5mm粒径的颗粒，经皮带运输后再通过磁辊除铁，除铁后物料送入沉淀池，沉淀后运送至晾晒场晾干即为成品，生产的矿渣砂指标见表1。对比干法生产，生产成本可降低0.2元/立方米，不含额外回收的铁金属。采用本发明生产的矿渣砂指标见表1。
表1  矿渣砂检测结果
 检测项目  表观密度kg/m3  堆积密度kg/m3  空隙率％          吸水率％ 细度模数   渣粉含量％ 级配区
  12h   24h   48h
  检测结果     3120     1650     48.7   8.8   10.2   11.0   2.6   8.2     II区
  备注     渣粉含量为粒径在0.075mm以下的颗粒含量。
使用本方法生产的矿渣砂与本地仁和河砂配制混凝土的对比试验结果见表2、表3。
表2试验配合比
  设计强度等级   混凝土中各项材料实际用量(kg/m3)
  水泥   矿渣砂   天然砂   矿渣碎石   水
C20   330   814   1155   225
  330   733   1197   205
C30   385   726   1192   230
  385   655   1216   205
C40   460   627   1229   230
  460   558   1242   205
表3  细骨料对混凝土性能的影响
项目     28天强度(MPa)     60天强度(MPa)
    渣砂     河砂     渣砂     河砂
    C20     33.9     26.5     44.7     33.4
    C30     47.0     40.2     53.0     47.7
    C40     54.9     50.3     69.8     56.6
从表2、表3可以看出，在胶凝材料用量大致相等的情况下，采用高钛重矿渣渣砂替代仁和砂，尽管混凝土的水灰比增大了，但混凝土28d和60d强度均有提高，一般提高5~10MPa。

Claims (3)

1.一种高钛重矿渣砂生产方法，包括球磨、筛分、水洗、沉淀、晾晒等工序，原料经料仓进入球磨机球磨后用水冲洗，再入筛分机筛分去除粗料，其特征在于，去除粗料后的高钛重矿渣细料通过磁选工序选铁后进入沉淀池沉淀晾晒。
2.根据权利要求1所述的一种高钛重矿渣砂生产方法，其特征在于，沉淀池沉淀后的废水通过废水池处理后返回到水洗工序再利用。
3.根据权利要求1或2所述的一种高钛重矿渣砂生产方法，其特征在于，球磨机球磨后矿渣砂的细度模数和颗粒级配以及矿渣砂的渣粉含量通过调整磨机内研磨体和磨机转速实施控制。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114735953A (zh) * 2022-04-11 2022-07-12 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 高钛型高炉渣的回收利用方法
CN116217109A (zh) * 2023-01-30 2023-06-06 江苏砺彩砂品新材料有限公司 一种人工彩砂及其制备方法

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