CN107473612A - 一种降低钢渣磨矿能耗的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种降低钢渣磨矿能耗的方法，首先将钢渣破碎至小于5mm，再将其于球磨机中干磨一定时间，最后将难磨组分筛分分离；试验所得的难磨组分主要由金属铁、铁酸二钙(C2F)和固溶体RO等易磨性差的矿物组成；小于1mm钢渣粉的主要成分为硅酸二钙(C2S)、硅酸三钙(C3S)和氢氧化钙(Ca(OH)2)，易磨性相对较好。因此，通过预先磨矿与筛分分离相结合的方式，可以选择性地将钢渣中难磨部分分离出来，这为低磨矿能耗开发利用钢渣粉提供了一种新的途径。

Description

一种降低钢渣磨矿能耗的方法
技术领域
本发明涉及废弃物回收技术领域，尤其涉及一种降低钢渣磨矿能耗的方法。
背景技术
钢渣是炼钢过程中产生的一类固体废弃物。目前，我国的钢渣利用率仅为21％左右。钢渣中含有硅酸二钙、硅酸三钙，与硅酸盐水泥熟料相似，是一种具有潜在活性的胶凝材料，因此钢渣通过研磨制成钢渣粉作为水泥混合材是钢渣的重要利用途径之一。但是，钢渣的易磨性远差于水泥熟料，使得水泥中钢渣的细度比熟料粗，钢渣活性得不到充分发挥，制约了其在水泥中的应用。
钢渣难破碎粉磨的主要原因是其中RO相硬度大，易磨性差，其余组分易磨性较好而且具有水化活性。因此，分选出钢渣中RO相，不仅能提高硅酸盐矿物的相对含量，消除钢渣活性矿物低的固有缺陷，而且可以得到一种新的工业产品，可作为炼铁的紧缺资源原料。目前，钢渣中RO相的分选方法主要有重选、电磁选等，本发明专利根据钢渣中各矿物易磨性存在差异的特点，提出采用预先磨矿和筛分分离相结合的方法，将难磨物质提前从钢渣中分离，剩余硅酸盐矿物含量高的组分继续粉磨成为能够满足水泥活性混合材的细度要求，降低钢渣的磨矿能耗。难磨粒子硬度高，可用作建筑混凝土骨料或冶炼配矿使用。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种降低钢渣磨矿能耗的方法。
本发明的技术方案如下：
一种降低钢渣磨矿能耗的方法，包括以下步骤：
A、首先将钢渣破碎至颗粒；
B、再将其于球磨机中干磨一定时间；
C、最后将难磨组分筛分分离，即可得到钢渣粉。
优选的，所述的步骤A中，所述的颗粒，粒径为小于5mm。
优选的，所述的步骤B中，干磨时间为30-60min。
优选的，所述的步骤C中，筛分后，钢渣粉的粒径为≤(0.8-1.2)mm。
优选的，所述的步骤C中，筛分后，难磨组分的主要成分为金属铁、铁酸二钙(C2F)和固溶体RO。
优选的，所述的步骤C中，筛分后，钢渣粉的主要成分为硅酸二钙(C2S)、硅酸三钙(C3S)和氢氧化钙(Ca(OH)2)。
工艺流程见图1。结果表明，试验所得的难磨组分主要由金属铁、铁酸二钙(C2F)和固溶体RO等易磨性差的矿物组成；钢渣粉的主要成分为硅酸二钙(C2S)、硅酸三钙(C3S)和氢氧化钙(Ca(OH)2)，易磨性相对较好。
本发明的有益之处在于：
在相同试验条件下，未经处理钢渣的磨矿能耗远远高于将难磨组分分离后，剩余钢渣粉的磨矿能耗。因此，通过预先磨矿与筛分分离相结合的方式，可以选择性地将钢渣中难磨部分分离出来，这为低磨矿能耗开发利用钢渣粉提供了一种新的途径。
具体实施方式
图1：本发明的工艺流程图。
具体实施方式
以下针对不同矿物成分的钢渣分别进行处理。
实施例1
表1：1#钢渣的化学成分组成
成分 CaO SiO2 Fe2O3 MgO Al2O3 MnO TiO2 P2O5 SO3
含量/％ 45.99 11.07 11.64 4.95 4.06 2.62 0.73 1.96 0.21
表2：1#钢渣的物相组成
实施例1-1：
一种降低钢渣磨矿能耗的方法，包括以下步骤：
A、首先将钢渣破碎至颗粒；
B、再将其于球磨机中干磨一定时间；
C、最后将大于1mm的难磨组分筛分分离，即可得到钢渣粉。
所述的步骤A中，所述的颗粒，粒径为小于5mm。
所述的步骤B中，干磨时间为45min。
所述的步骤C中，筛分后，＞1mm的难磨组分的主要成分为金属铁、铁酸二钙(C2F)和固溶体RO。
所述的步骤C中，筛分后，≤1mm的钢渣粉的主要成分为硅酸二钙(C2S)、硅酸三钙(C3S)和氢氧化钙(Ca(OH)2)。
实施例1-2：
一种降低钢渣磨矿能耗的方法，包括以下步骤：
A、首先将钢渣破碎至颗粒；
B、再将其于球磨机中干磨一定时间；
C、最后将大于1mm的难磨组分筛分分离，即可得到钢渣粉。
所述的步骤A中，所述的颗粒，粒径为小于5mm。
所述的步骤B中，干磨时间为30min。
所述的步骤C中，筛分后，＞1mm的难磨组分的主要成分为金属铁、铁酸二钙(C2F)和固溶体RO。
所述的步骤C中，筛分后，≤1mm的钢渣粉的主要成分为硅酸二钙(C2S)、硅酸三钙(C3S)和氢氧化钙(Ca(OH)2)。
实施例1-3：
一种降低钢渣磨矿能耗的方法，包括以下步骤：
A、首先将钢渣破碎至颗粒；
B、再将其于球磨机中干磨一定时间；
C、最后将大于1mm的难磨组分筛分分离，即可得到钢渣粉。
所述的步骤A中，所述的颗粒，粒径为小于5mm。
所述的步骤B中，干磨时间为60min。
所述的步骤C中，筛分后，＞1mm的难磨组分的主要成分为金属铁、铁酸二钙(C2F)和固溶体RO。
所述的步骤C中，筛分后，≤1mm的钢渣粉的主要成分为硅酸二钙(C2S)、硅酸三钙(C3S)和氢氧化钙(Ca(OH)2)。
经检测，在相同试验条件下，未经处理钢渣的磨矿能耗高达28.58kW·h/t；将难磨组分分离后，剩余钢渣粉的磨矿能耗降低至10.44kW·h/t。
实施例2
表3：2#钢渣的化学成分组成
表4：2#钢渣的物相组成
实施例2-1
一种降低钢渣磨矿能耗的方法，包括以下步骤：
A、首先将钢渣破碎至颗粒；
B、再将其于球磨机中干磨一定时间；
C、最后将大于1mm的难磨组分筛分分离，即可得到钢渣粉。
所述的步骤A中，所述的颗粒，粒径为小于5mm。
所述的步骤B中，干磨时间为40min。
所述的步骤C中，筛分后，＞1.2mm的难磨组分的主要成分为金属铁、铁酸二钙(C2F)和固溶体RO。
所述的步骤C中，筛分后，≤1.2mm的钢渣粉的主要成分为硅酸二钙(C2S)、硅酸三钙(C3S)和氢氧化钙(Ca(OH)2)。
实施例2-2：
一种降低钢渣磨矿能耗的方法，包括以下步骤：
A、首先将钢渣破碎至颗粒；
B、再将其于球磨机中干磨一定时间；
C、最后将大于1mm的难磨组分筛分分离，即可得到钢渣粉。
所述的步骤A中，所述的颗粒，粒径为小于5mm。
所述的步骤B中，干磨时间为30min。
所述的步骤C中，筛分后，＞1.2mm的难磨组分的主要成分为金属铁、铁酸二钙(C2F)和固溶体RO。
所述的步骤C中，筛分后，≤1.2mm的钢渣粉的主要成分为硅酸二钙(C2S)、硅酸三钙(C3S)和氢氧化钙(Ca(OH)2)。
实施例2-3：
一种降低钢渣磨矿能耗的方法，包括以下步骤：
A、首先将钢渣破碎至颗粒；
B、再将其于球磨机中干磨一定时间；
C、最后将大于1mm的难磨组分筛分分离，即可得到钢渣粉。
所述的步骤A中，所述的颗粒，粒径为小于5mm。
所述的步骤B中，干磨时间为60min。
所述的步骤C中，筛分后，＞1.2mm的难磨组分的主要成分为金属铁、铁酸二钙(C2F)和固溶体RO。
所述的步骤C中，筛分后，≤1.2mm的钢渣粉的主要成分为硅酸二钙(C2S)、硅酸三钙(C3S)和氢氧化钙(Ca(OH)2)。
经检测，在相同试验条件下，未经处理钢渣的磨矿能耗高达39.85kW·h/t；将难磨组分分离后，剩余钢渣粉的磨矿能耗降低至12.18kW·h/t。
实施例3
表5：3#钢渣的化学成分组成
表6：3#钢渣的物相组成
实施例3-1
一种降低钢渣磨矿能耗的方法，包括以下步骤：
A、首先将钢渣破碎至颗粒；
B、再将其于球磨机中干磨一定时间；
C、最后将大于1mm的难磨组分筛分分离，即可得到钢渣粉。
所述的步骤A中，所述的颗粒，粒径为小于5mm。
所述的步骤B中，干磨时间为50min。
所述的步骤C中，筛分后，＞0.8mm的难磨组分的主要成分为金属铁、铁酸二钙(C2F)和固溶体RO。
所述的步骤C中，筛分后，≤0.8mm的钢渣粉的主要成分为硅酸二钙(C2S)、硅酸三钙(C3S)和氢氧化钙(Ca(OH)2)。
实施例3-2：
一种降低钢渣磨矿能耗的方法，包括以下步骤：
A、首先将钢渣破碎至颗粒；
B、再将其于球磨机中干磨一定时间；
C、最后将大于1mm的难磨组分筛分分离，即可得到钢渣粉。
所述的步骤A中，所述的颗粒，粒径为小于5mm。
所述的步骤B中，干磨时间为30min。
所述的步骤C中，筛分后，＞0.8mm的难磨组分的主要成分为金属铁、铁酸二钙(C2F)和固溶体RO。
所述的步骤C中，筛分后，≤0.8mm的钢渣粉的主要成分为硅酸二钙(C2S)、硅酸三钙(C3S)和氢氧化钙(Ca(OH)2)。
实施例3-3：
一种降低钢渣磨矿能耗的方法，包括以下步骤：
A、首先将钢渣破碎至颗粒；
B、再将其于球磨机中干磨一定时间；
C、最后将大于1mm的难磨组分筛分分离，即可得到钢渣粉。
所述的步骤A中，所述的颗粒，粒径为小于5mm。
所述的步骤B中，干磨时间为60min。
所述的步骤C中，筛分后，＞0.8mm的难磨组分的主要成分为金属铁、铁酸二钙(C2F)和固溶体RO。
所述的步骤C中，筛分后，≤0.8mm的钢渣粉的主要成分为硅酸二钙(C2S)、硅酸三钙(C3S)和氢氧化钙(Ca(OH)2)。
经检测，在相同试验条件下，未经处理钢渣的磨矿能耗高达26.12kW·h/t；将难磨组分分离后，剩余钢渣粉的磨矿能耗降低至9.72kW·h/t。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种降低钢渣磨矿能耗的方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、首先将钢渣破碎至颗粒；
B、再将其于球磨机中干磨一定时间；
C、最后将难磨组分筛分分离，即可得到钢渣粉。
2.如权利要求1所述的降低钢渣磨矿能耗的方法，其特征在于，所述的步骤A中，所述的颗粒，粒径为小于5mm。
3.如权利要求1所述的降低钢渣磨矿能耗的方法，其特征在于，所述的步骤B中，干磨时间为30-60min。
4.如权利要求1所述的降低钢渣磨矿能耗的方法，其特征在于，所述的步骤C中，筛分后，钢渣粉的粒径为≤(0.8-1.2)mm。
5.如权利要求1所述的降低钢渣磨矿能耗的方法，其特征在于，所述的步骤C中，筛分后，难磨组分的主要成分为金属铁、铁酸二钙和固溶体RO。
6.如权利要求1所述的降低钢渣磨矿能耗的方法，其特征在于，所述的步骤C中，筛分后，钢渣粉的主要成分为硅酸二钙、硅酸三钙和氢氧化钙。
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