CN101672081B - 一种利用烧结干法脱硫副产物制备免烧免蒸砖的方法 - Google Patents

一种利用烧结干法脱硫副产物制备免烧免蒸砖的方法 Download PDF

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Abstract

一种利用烧结干法脱硫副产物制备免烧免蒸砖的方法，属于资源综合利用领域。将脱硫副产物与水混合，配制成浓度为10％～80％的混合物料，进行搅拌混匀，混合物料经过压滤机压滤后的泥饼在空气中自然晾至水分含量为10％～30％；将经过焖渣处理后的钢渣，再堆放170～200天。将其过10mm筛，取筛下物再过3mm筛，取筛上物；按照原料配比进行配料；在经搅拌机混匀搅拌后，喂入制砖机中经机械压制成型，最后在空气中自然养护28天得成品。优点在于，采用免烧免蒸的工艺路线制备节能砖，产品节能环保，成本较低，并且彻底解决了节能砖在使用过程中的开裂问题。

Description

一种利用烧结干法脱硫副产物制备免烧免蒸砖的方法
技术领域
本发明属于资源综合利用领域，特别是涉及一种利用烧结干法脱硫副产物制备免烧免蒸节能砖的方法。
背景技术
钢铁企业是SO2排放大户，而烧结过程排放的SO2约占整个钢铁企业SO2排放总量的90％。目前国内外较成熟的烧结烟气脱硫工艺有数十种，但由于干法烧结脱硫工艺投资低、占地小、耗水少、工艺简单，并很好地克服了湿法脱硫工艺存在的一些问题和不足，逐渐成为了钢铁企业烧结脱硫的主流工艺。但由于烧结干法半干法脱硫副产物中含有较高的氧化钙及亚硫酸钙，严重影响了脱硫副产物的综合利用。
脱硫副产物综合利用技术开发已经得到了广大资源综合利用科技工作者的高度关注，而且开展了大量研究工作，也取得了较大的技术进步。
公开号为CN 1640843A的专利《以脱硫灰渣为缓凝剂的水泥的制造方法》介绍了一种利用电厂脱硫灰渣作为水泥缓凝剂的应用方法，在水泥原料中掺入2％~6％的脱硫副产物，制得的水泥与用天然石膏作为缓凝剂制得的水泥具有基本一致的性能。公开号为CN 101157528A的专利《基于烟气脱硫副产物的防渗材料及其在垃圾填埋中的用途》介绍了一种基于烟气脱硫副产物的防渗材料的制备及应用，该防渗材料由60％~90％的循环流化床烟气脱硫渣和10％~40％的添加剂在干粉状态下均匀混合而成，该防渗材料可以在垃圾卫生填埋中作为防渗层应用。
上述专利技术都在脱硫副产物的综合利用领域有了一定的开拓，但所研究对象仅限于电厂烧结烟气脱硫的副产物，没有涉及钢铁企业烧结烟气干法脱硫的副产物。而相对于电厂脱硫副产物，由于烧结烟气脱硫副产物中含有更高的亚硫酸钙和氧化钙，这对综合利用提出了更大的难题。事实上，到目前为止，关于烧结烟气干法脱硫副产物的研究报道国内外都很少。
免烧免蒸砖是以工业废渣为集料，水泥等为胶结料，配以外加剂在压制成型后，经自然养护而成。与烧结砖相比，免烧免蒸砖密实度大、吸水性小、耐久性能好、吃渣量大，社会、环境效益突出。同时又由于其利用工业废渣，又不需烧结和蒸养，生产成本比烧结砖低。近年来，免烧免蒸砖在我国发展很快，已成为重要的新型墙体材料之一。
由于烧结干法半干法脱硫副产物中含有一定数量的氧化钙、亚硫酸钙，可在一定程度上改善免烧免蒸砖的性能，因此可考虑在免烧免蒸砖制备过程中将其掺入，从而实现其综合利用。
发明内容
本发明目的在于提供一种利用烧结干法脱硫副产物制备免烧免蒸节能砖的方法，以烧结干法脱硫副产物为主要原料，制备免烧免蒸节能砖，从而实现资源综合利用，并且彻底解决了节能砖在使用过程中的开裂问题。
本发明技术方案是将脱硫副产物与水混合，配制成浓度为10％～80％的混合物，鼓入空气对其进行搅拌混匀，鼓风搅拌时间为5分钟～30分钟。在搅拌过程中，脱硫副产物中的游离氧化钙将发生水化反应，生成氢氧化钙；亚硫酸钙发生氧化反应生成硫酸钙。混合物经过压滤机压滤后的泥饼，在空气中自然晾至水分含量为10％～30％，作为节能砖制备原料。
将经过焖渣处理后的钢渣，再堆放170～200天。将其过10mm筛，取筛下物再过3mm筛，取筛上物。按照如下原料配比进行配料：
脱硫副产物掺加量(干基)为10％～50％，钢渣掺加量为10％～30％，水泥掺加量为10％～40％，矿渣粉掺加量为0～70％，再向混合料中加入0.2％~1.0％的普通市售混凝土减水增强剂，水占所有物料总量的7％～15％。均为重量百分数。
在经搅拌机混匀搅拌后，喂入制砖机中经机械压制成型，最后经空气中自然养护28天即得成品。
本发明的优点在于：
(1)基于烧结干法脱硫副产物的物料特性，将其用作免烧免蒸节能砖制备的主要原料，其在砖中的掺入量可达到50％。这为钢铁企业烧结烟气脱硫副产物的大综利用开辟了一条新的途径。
(2)在对脱硫副产物进行预处理过程中，由于水的引入，使脱硫副产物中的游离氧化钙转变为了氢氧化钙，这样在砖制品养护过程中，氢氧化钙在一定程度上促进了矿渣粉中玻璃体的反应程度，这不但改善了免烧免蒸砖的力学性能，而且彻底解决了在砖服役过程中，由于氧化钙吸水膨胀所带来的砖开裂问题。
(3)在对脱硫副产物进行预处理时，使其中的亚硫酸钙转变为了硫酸钙，在砖养护过程中，由于其与水泥中铝酸盐的反应生成钙钒石，改善了免烧免蒸砖的早期力学性能，同时又克服了亚硫酸钙在后期砖服役过程中，由于氧化所带来的砖开裂问题。
(4)节能砖以脱硫副产物、钢渣、矿渣等价格低廉的工业废渣为主要原料，采用免烧免蒸的工艺路线，流程简单，产品节能环保，成本较低。
附图说明
图1为本发明的一种利用烧结干法脱硫副产物制备免烧免蒸节能砖的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合图1进一步说明本发明的具体实施方式。
本发明以经过预处理的烧结干法脱硫副产物为主要原料，同时配加钢渣、水泥、矿渣粉、添加剂制备免烧免蒸砖。
脱硫副产物掺加量(干基)为10％～50％，钢渣掺加量为10％～30％，水泥掺加量为10％～40％，矿渣粉掺加量为0～70％，再向混合料中加入约0.5％的普通市售混凝土减水增强剂，水占所有物料总量的7％～15％。
制备工艺流程如下：
(1)原料预处理：
干法脱硫副产物进行预处理，使其中的氧化钙转变为氢氧化钙、亚硫酸钙转变为硫酸钙。
将经过焖渣处理后的钢渣，再陈放6个月。将其过10mm筛，取筛下物再过3mm筛，取筛上。
(2)原料配比：脱硫副产物掺加量(干基)为10％～50％，钢渣掺加量为10％～30％，水泥掺加量为10％～40％，矿渣粉掺加量为0～70％，再向混合料中加入约0.5％的普通市售混凝土减水增强剂，水占所有物料总量的7％～15％。
(3)配料及成型：将脱硫副产物、钢渣、水泥、矿渣粉分别计量后混合，加入约0.5％的添加剂、7％～15％的水，在搅拌机中混合搅拌，混匀后喂入制砖机经机械压制成型。
(4)养护：自然条件下养护28天以上，即得成品。
实施例1：
参照国家标准《砌墙砖试验方法》GB/T2542-92进行实验与性能检测。
将脱硫副产物与水混合，配制成浓度为60％的混合物料，鼓入空气对其进行混匀搅拌，鼓风搅拌时间为20分钟。将混合物料经过压滤机压滤后的泥饼在空气中自然晾至水分含量为20％。
将经过焖渣处理后的钢渣，再堆放180天，将其过筛，取3mm~10mm粒级物料。
将物料按表1所示物料结构计量、混合，搅拌5min后，喂入制砖机中经机械压制成型后，在自然条件下养护28天即得成品双免砖。
表1脱硫副产物掺量对免烧免蒸节能砖力学性能的影响
Figure G2009100936453D00031
国家标准对节能免烧免蒸节能砖力学性能的合格判定值及分级如表2所示。
表2强度等级判断标准
  强度等级   强度平均值＞MPa   强度标准值＞MPa
  MU25   25.0   19.0
  MU20   20.0   14.0
  MU15   15.0   10.0
  MU10   10.0   6.5
经过自然养护28天时的免烧免蒸节能砖外观整洁、平整，无缺损，各种物料配比情况下，免烧免蒸节能砖的抗压强度见表1所示，结果表明所制得的免烧免蒸节能砖能够满足国标中关于MU10砖的强度要求。

Claims (1)

1.一种利用烧结干法脱硫副产物制备免烧免蒸砖的方法，其特征在于：将脱硫副产物与水混合，配制成浓度为10％～80％的混合物料，鼓入空气对其进行搅拌混匀，鼓风搅拌时间为5分钟～30分钟；在搅拌过程中，脱硫副产物中的游离氧化钙将发生水化反应，生成氢氧化钙；亚硫酸钙发生氧化反应生成硫酸钙；混合物料经过压滤机压滤后的泥饼在空气中自然晾至水分含量为10％～30％，作为节能砖制备原料；
将经过焖渣处理后的钢渣，再堆放170～200天；将其过10mm筛，取筛下物再过3mm筛，取筛上物；按照如下原料配比进行配料：
脱硫副产物掺加量为10％～50％，所述筛上物掺加量为10％～30％，水泥掺加量为10％～40％，矿渣粉掺加量为0～70％，再向混合料中加入0.2％～1.0％的混凝土减水增强剂，水占所有物料总量的7％～15％；
均为重量百分数，上述各组分总重量之和为100％；
在经搅拌机混匀搅拌后，喂入制砖机中经机械压制成型，最后在空气中自然养护28天得成品。
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