CN103102051A - 一种利用镀锌污泥制备铁酸钙质炼钢造渣剂的方法 - Google Patents

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Abstract

按质量比将干基镀锌污泥∶生石灰＝10∶1～2进行配料，以聚乙烯醇作为结合剂，上述原料混合均匀，所得混合料压制成型、烘干、烧成，得到铁酸钙质造渣剂。该工艺具有工艺简单、成本低、产品附加值高、镀锌污泥综合利用率高等特点，适于工业化生产。

Description

一种利用镀锌污泥制备铁酸钙质炼钢造渣剂的方法
技术领域
本发明涉及一种利用镀锌污泥制备铁酸钙质炼钢造渣剂的方法，属于无机非金属材料领域。
背景技术
热镀锌，也叫热浸锌和热浸镀锌，是一种有效的金属防腐方式，主要用于各行业的金属结构设施上，将除锈后的钢件浸入500℃左右融化的锌液中，使钢构件表面附着锌层，从而起到防腐的目的。热镀锌是由较古老的热镀方法发展而来的，自从1836年法国把热镀锌应用于工业以来，已经有一百四十年的历史了，并于近三十年，伴随着冷轧带钢的飞速发展而得到了大规模发展。
热镀锌工艺流程：成品酸洗——水洗——加助镀液——烘干——挂镀——冷却——药化——清洗——打磨——完工。
热镀锌污泥是热镀锌厂酸洗废水和镀锌废液经生石灰中和的产物，由于各热镀锌厂家的生产工艺及处理工艺不同，污泥的化学组成复杂，主要含有铁、锌、铬、镍、铜等重金属化合物及可溶性盐类。
未经处理的热镀锌污泥，会造成土壤及水体的污染，其中的重金属离子和化合物会直接或间接的危害人的健康。例如，铬化合物属国家一级危险废物，六价铬对皮肤有刺激和过敏作用，会造成呼吸系统和内脏的损害。加上镀锌企业简单处理时没有专业技术和专用设备，导致处理不彻底，流失性大，二次污染危害高，如有毒物质或它们的化合物污染了水或土壤后，经过动植物的吸收和聚集，再通过饮食就可以转移到人体上引起慢性中毒。
目前关于热镀锌污泥的处理主要借鉴电镀污泥的处理技术，电镀污泥的处理主要包括固化/稳定化技术、热化学处理技术、填海与堆放、微生物处理技术、重金属的回收技术等，但每种方法都存在着自身的不足，如：热化学处理技术能耗高、成本高；填海与堆放会严重污染环境，已被国际禁止；微生物处理技术效果不佳，目前只停留在实验室阶段等。材料化技术是一种固体废弃物处理的新兴技术，指利用固体废弃物为原料或辅料生产建筑材料或其他材料的过程，在镀锌污泥的减量化、资源化及无害化方面都有明显的优势，也一度成为研究的热点。
申请号为200910050342.3的发明专利提出了一种电镀污泥与酸洗废液协同水热铁氧体化的处理方法，本发明利用工业废物电镀污泥和酸洗废液为原料，以水作溶剂，氨水作为pH值调节剂，使其pH值达到11±1：在一定温度和压力下，得到相应的重金属氢氧化物作为前驱物，然后这些金属氢氧化物经历一个常温常压下无法实现的特殊物理化学环境，充分溶解形成不同的生长基元，并按照一定的联结方式成核生长，结晶成稳定的复合铁氧体。申请号201010166628.0的发明专利提出了一种用电镀污泥生产的烧结轻质环保砖及其制造方法，其特征在于它采用电镀污泥、基础废泥渣、炉渣、垃圾灰渣、氧化钙、硫酸钙、碳酸钠、硼酸、硫酸亚铁、硫酸镁、Li高分子重金属捕集剂和水为原料，经混合采用双轴搅拌机搅拌呈潮湿状后利用真空挤泥机挤压成长方条型，经切坯机切割成型，在20～30MPa的压力下制成电镀污泥轻质环保砖坯，再将经自然干燥后的轻质环保砖坯送进遂道窑进行焙烧，制成轻质环保砖产品。
本发明采用材料化技术处理热镀锌污泥，但与上述报道不同，主要针对所用高铁镀锌污泥的成分特点(如表1所示)，提出了一种以镀锌污泥为主要原料制备炼钢造渣剂铁酸钙的新技术和新工艺。该工艺具有工艺简单、成本低、产品附加值高、镀锌污泥综合利用率高等特点，适于工业化生产，对于电镀污泥的综合利用、环境保护乃至全民经济的发展都具有十分重要的意义。
表1干基镀锌污泥中的氧化物组成
Figure BSA00000850808700021
发明内容
本发明主要涉及一种以镀锌污泥为原料制备铁酸钙质炼钢造渣剂的方法，具体发明内容如下：
1、按质量比将干基镀锌污泥∶生石灰＝10∶1～2进行配料，同时引入结合剂，混合均匀，所得混合料以50～100Mpa的压力压制15～30min成型，得到Φ15mm×(10～20)mm的素坯，素坯在80～120℃下烘干5～10小时，并于1250～1350℃下烧成，升温速率为5～10℃/min，保温时间2～5小时，得到铁酸钙质造渣剂。
2、配料前镀锌污泥应于100～150℃经干燥处理12～24小时，除去其中水分，干基镀锌污泥和生石灰的粒度应小于200目。
3、混合料所用结合剂为体积分数4％的聚乙烯醇水溶液，结合剂加入量为成型用混合固体粉体质量的10～20％。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明进行详细说明，本发明不受这些制造实例所限。
实例1
1、配料前镀锌污泥于100℃经干燥处理20小时，除去其中水分，干基镀锌污泥和生石灰的粒度应小于200目，按质量比将干基镀锌污泥∶生石灰＝10∶1进行配料，同时引入体积分数4％的聚乙烯醇水溶液作为结合剂，结合剂的加入量为成型用混合固体粉体的12wt％，上述原料混合均匀，所得混合料以100Mpa的压力压制30min得到Φ15mm×15mm的素坯，素坯在110℃下烘干10小时，并于1300℃下烧成，升温速率为10℃/min，保温时间4小时，得到铁酸钙质造渣剂。
2、配料前镀锌污泥于120℃经干燥处理15小时，除去其中水分，干基镀锌污泥和生石灰的粒度应小于200目，按质量比将干基镀锌污泥∶生石灰＝10∶1.3进行配料，，同时引入体积分数4％的聚乙烯醇水溶液作为结合剂，结合剂的加入量为成型用混合固体粉体的15wt％，上述原料混合均匀，所得混合料以50Mpa的压力压制30min得到Φ15mm×15mm的素坯，素坯在100℃下烘干8小时，并于1300℃下烧成，升温速率为10℃/min，保温时间3小时，得到铁酸钙质造渣剂。
3、配料前镀锌污泥于140℃经干燥处理16小时，除去其中水分，干基镀锌污泥和生石灰的粒度应小于200目，按质量比将干基镀锌污泥∶生石灰＝10∶1.5进行配料，，同时引入体积分数4％的聚乙烯醇水溶液作为结合剂，结合剂的加入量为成型用混合固体粉体的20wt％，上述原料混合均匀，所得混合料以80Mpa的压力压制20min得到Φ15mm×15mm的素坯，素坯在110℃下烘干7小时，并于1320℃下烧成，升温速率为5℃/min，保温时间2小时，得到铁酸钙质造渣剂。

Claims (3)

1.一种镀锌污泥为原料制备铁酸钙质炼钢造渣剂的方法，按质量比将干基镀锌污泥∶生石灰＝10∶1～2进行配料，同时引入结合剂，混合均匀，所得混合料以50～100Mpa的压力压制15～30min成型，得到Φ15mm×(10～20)mm的素坯，素坯在80～120℃下烘干5～10小时，并于1250～1350℃下烧成，升温速率为5～10℃/min，保温时间2～5小时，得到铁酸钙质造渣剂。
2.如权利要求1所述镀锌污泥为原料制备铁酸钙质炼钢造渣剂的方法，配料前镀锌污泥应于100～150℃经干燥处理12～24小时，除去其中水分，制备干基镀锌污泥，干基镀锌污泥和生石灰的粒度应小于200目。 
3.如权利要求1所述镀锌污泥为原料制备铁酸钙质炼钢造渣剂的方法，混合料所用结合剂为体积分数4％的聚乙烯醇水溶液，结合剂加入量为成型用混合固体粉体质量的10～20％。 
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