CN114227862B - 一种利用钢渣制作无机大理石的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种利用钢渣制作无机大理石的方法，该方法通过把钢渣中的氧化钙物质与硅酸钠与硅酸锂的混合物产生反应并生成硅酸钙，然后与无机酸形成凝胶物质；再在钢渣筛分中的钢渣微粉、大量矿渣微粉和脱硫石膏共同存在的条件下，混合粉体遇水后会迅速形成大量的钙矾石和C‑S‑H凝胶。这个反应会迅速消耗掉钢渣所提供的Ca(OH)2和Mg(OH)2，并在溶液中造成Ca(OH)2和Mg(OH)2的不饱和状态。然后将压制成形并干燥的产品再次与用水稀释后的硅酸钠与硅酸锂的混合液反应，与酸作用游离出凝胶，待溶液水分蒸发后，生成一种不溶于水的干膜，具有水不可逆性，使产品具有与石材一样的高防水性。本发明通过对钢渣的利用，制作成一种无机大理石。

Description

一种利用钢渣制作无机大理石的方法
技术领域
本发明涉及钢渣回收领域，具体涉及一种利用钢渣制作无机大理石的方法。
背景技术
钢渣是冶炼过程中产生的副产品，是由生铁中硅、锰、磷、硫等杂质在熔炼过程中氧化而生成的各种氧化物，以及这些氧化物当溶剂反应生成的盐类所组成。钢渣中含有多种有用成分：金属铁2％—10％、氧化钙40％—60％、氧化镁3％—10％、氧化锰1％—8％、矿物组成为硅酸三概、碳酸二钙、RO(镁铁锰的氧化物)，游离石灰(f-cao)等。钢渣在建筑材料应用中最大问题就是氧化钙和氧化镁与水反应极易膨化，结成建材产品的开裂和鼓胀。所以钢渣在现实中应用是比较低的。研磨成粉状，面临量大，利用成本高，市场面窄的窘境。因此，亟需一种新方法，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用钢渣制作无机大理石的方法，以解决现有钢渣在现实中应用比较低，研磨成粉状，也面临量大，利用成本高，市场面窄的窘境的问题。
本发明提供一种利用钢渣制作无机大理石的方法，包括以下步骤：
把钢渣棒磨成不超过1cm的粉状和颗粒混合物，对所述筛分粉状和颗粒混合物，把60目以上的各类颗粒的渣筛分出来，60目以下的粉状和细小颗粒分别储存；
将钢渣研磨成的微粉、矿渣微粉、石膏和粉煤灰按整量30％的数量待用；
把大于60目的颗粒钢渣按筛分储存总量比例取出放进容器内，将硅酸钠与硅酸锂混合液倒进容器内至刚好淹没颗粒钢渣为止，让容器内的颗粒钢渣充分进行反应；
将小于等于60目粉状颗粒混合物钢渣按筛分总量所占比例取出，倒进第一混料搅拌机内，再将硅酸钠和硅酸锂混合液按第一混料搅拌机内钢渣总量5％的量倒进第一混料搅拌机内搅拌均匀反应，时间为10分钟-15分钟；
把钢渣与矿渣、石膏、粉煤灰的混合物，输送进第一混料搅拌机中，倒进第一混料搅拌机中总粉量的8％的硅酸钠与硅酸锂混合液进行充分均匀反应，时长15分钟；结束后按总量5％进入料仓待用，把剩余95％的反应料倒入第二混料搅拌机中；
再将大于60目的颗粒钢渣从容器中捞出，然后输送进第二混料搅拌机中，数量按钢渣筛分总量比例加入，再加入小于或等于60目的粉状颗粒混合物钢渣，数量也是按钢渣筛分总量比例加入，但是两者加在一块的总量是进入第二混料搅拌机中混合物的70％，最后进行充分搅拌均匀；
把粉状反应物的5％放入压机进行面层布料，随后把粉状和颗粒混合物进行二次布料，用压机进行压制成形，不低于26兆帕的压制，压缩比2:1，脱模后真空吸盘吸出，通过宽皮带送入烘干窑；
烘干后的产品再进入浸泡线进行三次浸泡，浸泡液是水稀释后的硅酸钠和硅酸锂的混合液；
最后干燥后的产品，进行抛光或麻面等表面处理。
进一步地，所述烘干时使用建陶烘干窑用小棍棒G30＝35传进。
进一步地，所述钢渣研磨成的微粉、矿渣微粉、石膏和粉煤灰的比表面积为600目。
进一步地，所述送入烘干窑后，烘干周期需要90分钟，温度控制在300度以下。
进一步地，所述压机为不低于3500的液压大吨位压机。
进一步地，所述烘干后三次浸泡的时长为4-6小时。
进一步地，所述大于60目的颗粒钢渣与硅酸钠与硅酸锂混合液反应的时间为30分钟-60分钟。
进一步地，最后干燥后的产品，进行抛光或麻面等表面处理的步骤中，所述抛光采用抛光设备进行，所述抛光设备包括输送带装置、定位装置、定位板、对射光电传感器、限位板、推板装置、推板、抛光平台、抛光机、伸缩柱、抛光辊安装架、抛光辊以及对位块；两个所述定位装置对称设置于所述输送带装置的输送方向的两侧，所述定位装置设置有定位板，所述对射光电传感器设置于定位装置在所述输送带装置的输送方向的前方两侧，所述限位板设置于所述输送带装置的输送方向的末端上方，所述推板装置设置于所述对射光电传感器和限位板之间且位于所述输送带装置的一侧，所述推板装置设置有推板，所述抛光平台设置于所述输送带装置的另一侧且与推板装置相对设置，所述抛光平台一侧设置有抛光机，所述抛光机通过伸缩柱连接有抛光辊安装架，所述抛光辊安装架底部设置有抛光辊，所述对位块设置于所述抛光平台的外侧两端。
进一步地，所述定位板、所述推板以及所述限位板的底部与所述输送带装置上表面接触，所述限位板的一端通过连接杆与基座连接，所述基座设置于所述输送带装置的一侧，所述基座和所述推板装置位于所述输送带装置的同一侧。
进一步地，所述对位块为L型结构，所述对位块为两个且对称设置。
本发明的有益效果如下：本发明提供一种利用钢渣制作无机大理石的方法。通过本方法把钢渣中的氧化钙物质进行一系列化学反应后游离出凝胶，待溶液水分蒸发后，生成一种不溶于水的干膜，具有水不可逆性，使产品具有与石材一样的高防水性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种利用钢渣制作无机大理石的方法流程示意图；
图2为本发明的一种利用钢渣制作无机大理石的方法所用的抛光设备的一角度结构示意图；
图3为本发明的一种利用钢渣制作无机大理石的方法所用的抛光设备的另一角度结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。
请参阅图1，本发明提供一种利用钢渣制作无机大理石的方法，包括以下步骤：
步骤S101，把钢渣棒磨成不超过1cm的粉状和颗粒混合物，对所述筛分粉状和颗粒混合物，把大于60目的各类颗粒的渣筛分出来，小于或等于60目的粉状和细小颗粒分别储存。
步骤S102，将钢渣研磨成的微粉、矿渣微粉、石膏和粉煤灰按整量30％的数量待用。
步骤S103，把大于60目的颗粒钢渣按筛分储存总量比例取出放进容器内，将硅酸钠与硅酸锂混合液倒进容器内至刚好淹没颗粒钢渣为止，让容器内的颗粒钢渣充分进行反应。
本实施例中，钢渣中的氧化钙物质与硅酸钠与硅酸锂的混合物产生反应并生成硅酸钙。
步骤S104，将小于等于60目粉状颗粒混合物钢渣按筛分总量所占比例取出，倒进第一混料搅拌机内，再将硅酸钠和硅酸锂混合液按第一混料搅拌机内钢渣总量5％的量倒进第一混料搅拌机内搅拌均匀反应，时间为10分钟-15分钟。
步骤S105，把钢渣与矿渣、石膏、粉煤灰的混合物，输送进第一混料搅拌机中，倒进第一混料搅拌机中总粉量的8％的硅酸钠与硅酸锂混合液进行充分均匀反应，时长15分钟；结束后按总量5％进入料仓待用，把剩余95％的反应料倒入第二混料搅拌机中。
本实施例中，步骤S104的混合物与无机酸形成凝胶物质，并与钢渣筛分中的钢渣微粉、大量矿渣微粉和脱硫石膏共同存在的条件下，混合粉体遇水后会迅速形成大量的钙矾石和C-S-H凝胶。这个反应会迅速消耗掉钢渣所提供的Ca(OH)2和Mg(OH)2，并在溶液中造成Ca(OH)2和Mg(OH)2的不饱和状态。
步骤S106，再将大于60目的颗粒钢渣从容器中捞出，然后输送进第二混料搅拌机中，数量按钢渣筛分总量比例加入，再加入小于或等于60目的粉状颗粒混合物钢渣，数量也是按钢渣筛分总量比例加入，但是两者加在一块的总量是进入第二混料搅拌机中混合物的70％，最后进行充分搅拌均匀。
步骤S107，把粉状反应物的5％放入压机进行面层布料，随后把粉状和颗粒混合物进行二次布料，用压机进行压制成形，不低于26兆帕的压制，压缩比2:1，脱模后真空吸盘吸出，通过宽皮带送入烘干窑。
步骤S108，烘干后的产品再进入浸泡线进行三次浸泡，浸泡液是水稀释后的硅酸钠和硅酸锂的混合液。
本实施例中，再次用水稀释后的硅酸钠与硅酸锂混合液与烘干后的产品反应，与酸作用游离出凝胶，待溶液水分蒸发后，生成一种不溶于水的干膜，具有水不可逆性，使产品具有与石材一样的高防水性。
步骤S109，将干燥后的产品，进行抛光或麻面等表面处理。
在本实施例中，所述烘干时使用建陶烘干窑用小棍棒G30＝35传进。所述钢渣研磨成的微粉、矿渣微粉、石膏和粉煤灰的比表面积为600目。所述送入烘干窑后，烘干周期需要90分钟，温度控制在300度以下。所述压机为不低于3500的液压大吨位压机。所述烘干后三次浸泡的时长为4-6小时。所述大于60目的颗粒钢渣与硅酸钠与硅酸锂混合液反应的时间为30分钟-60分钟。
请参阅图2和图3，在本实施例中，最后干燥后的产品，进行抛光或麻面等表面处理的步骤中，抛光采用抛光设备进行，抛光设备包括输送带装置1、定位装置2、定位板3、对射光电传感器4、限位板5、推板装置6、推板7、抛光平台8、抛光机9、伸缩柱10、抛光辊安装架11、抛光辊12以及对位块13。两个定位装置2对称设置于输送带装置1的输送方向的两侧，定位装置2设置有定位板3。定位装置2具体可以是气缸，两个气缸推动定位板3对输送带装置1上的无机大理石板进行夹持并松开，目的是使无机大理石板的位置调正。对射光电传感器4设置于定位装置2在输送带装置1的输送方向的前方两侧，对射光电传感器4用于感应输送带装置1上的无机大理石板到达定位装置2之间，并向定位装置2的控制系统发送到位信号，以控制定位装置2工作。
限位板5设置于输送带装置1的输送方向的末端上方，限位板5用于将调正后的无机大理石板进行截停。推板装置6设置于对射光电传感器4和限位板5之间且位于输送带装置1的一侧，推板装置6设置有推板7，推板装置6用于将截停后的无机大理石板通过推板7推动到抛光平台8。抛光平台8设置于输送带装置1的另一侧且与推板装置6相对设置，抛光平台8一侧设置有抛光机9，抛光机9通过伸缩柱10连接有抛光辊安装架11，抛光辊安装架11底部设置有抛光辊12，抛光辊12用于对抛光平台8上的无机大理石板进行抛光，通过伸缩柱10在无机大理石板上方伸缩，带动抛光辊12对无机大理石板上前进。抛光辊12可通过抛光辊安装架11内部的传动机构(如齿轮)与抛光机9内部的驱动机构(如电机)连接，以实现抛光辊12的转动，具体可采用本领域常规手段实现。对位块13设置于抛光平台8的外侧两端。
定位板3、推板7以及限位板5的底部与输送带装置1上表面接触，以便于对无机大理石板进行有效推动或者截停。限位板5的一端通过连接杆52与基座51连接，基座51设置于输送带装置1的一侧，基座51和推板装置6位于输送带装置1的同一侧。对位块13为L型结构，对位块13为两个且对称设置，两个L型结构可对无机大理石板进行垂直的两个方向的定位。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种利用钢渣制作无机大理石的方法，其特征在于，包括以下步骤：
把钢渣棒磨成不超过1cm的粉状和颗粒混合物，对所述粉状和颗粒混合物进行筛分，把60目以上的各类颗粒的渣筛分出来，60目以下的粉状和细小颗粒分别储存；
将钢渣研磨成的微粉、矿渣微粉、石膏和粉煤灰按整量30%的数量待用；
把大于60目的颗粒钢渣按筛分储存总量比例取出放进容器内，将硅酸钠与硅酸锂混合液倒进容器内至刚好淹没颗粒钢渣为止，让容器内的颗粒钢渣充分进行反应；
将小于等于60目粉状颗粒混合物钢渣按筛分总量所占比例取出，倒进第一混料搅拌机内，再将硅酸钠和硅酸锂混合液按第一混料搅拌机内钢渣总量5%的量倒进第一混料搅拌机内搅拌均匀反应，时间为10分钟-15分钟；
把钢渣研磨成的微粉与矿渣微粉、石膏、粉煤灰的混合物，输送进第一混料搅拌机中，倒进第一混料搅拌机中总粉量的8%的硅酸钠与硅酸锂混合液进行充分均匀反应，时长15分钟，得到第一粉状反应物；结束后按第一粉状反应物总量5%进入料仓待用，把剩余95%的反应料倒入第二混料搅拌机中；
再将大于 60 目的颗粒钢渣和硅酸钠与硅酸锂混合液反应后的产物从容器中捞出，然后输送进第二混料搅拌机中，数量按钢渣筛分总量比例加入，再加入小于等于 60 目粉状颗粒混合物钢渣和硅酸钠与硅酸锂混合液反应后的产物，数量也是按钢渣筛分总量比例加入，但是两者加在一块的总量是进入第二混料搅拌机中混合物的70%，最后进行充分搅拌均匀得到第二粉状反应物；
把第一粉状反应物的5%放入压机进行面层布料，随后把第二粉状反应物进行二次布料，用压机进行压制成形，不低于26兆帕的压制，压缩比2:1，脱模后真空吸盘吸出，通过宽皮带送入烘干窑；
烘干后的产品再进入浸泡线进行三次浸泡，浸泡液是水稀释后的硅酸钠和硅酸锂的混合液；
最后干燥后的产品，进行抛光或麻面表面处理。
2.根据权利要求1所述的一种利用钢渣制作无机大理石的方法，其特征在于，所述烘干时使用建陶烘干窑用小棍棒G30=35传进。
3.根据权利要求1所述的一种利用钢渣制作无机大理石的方法，其特征在于，所述钢渣研磨成的微粉、矿渣微粉、石膏和粉煤灰的比表面积为600目。
4.根据权利要求1所述的一种利用钢渣制作无机大理石的方法，其特征在于，所述送入烘干窑后，烘干周期需要90分钟，温度控制在300度以下。
5.根据权利要求1所述的一种利用钢渣制作无机大理石的方法，其特征在于，所述压机为不低于3500的液压大吨位压机。
6.根据权利要求1所述的一种利用钢渣制作无机大理石的方法，其特征在于，所述烘干后三次浸泡的时长为4-6小时。
7.根据权利要求1所述的一种利用钢渣制作无机大理石的方法，其特征在于，所述大于60目的颗粒钢渣与硅酸钠与硅酸锂混合液反应的时间为30分钟-60分钟。
8.根据权利要求1所述的一种利用钢渣制作无机大理石的方法，其特征在于，最后干燥后的产品，进行抛光或麻面表面处理的步骤中，所述抛光采用抛光设备进行，所述抛光设备包括输送带装置（1）、定位装置（2）、定位板（3）、对射光电传感器（4）、限位板（5）、推板装置（6）、推板（7）、抛光平台（8）、抛光机（9）、伸缩柱（10）、抛光辊安装架（11）、抛光辊（12）以及对位块（13）；
两个所述定位装置（2）对称设置于所述输送带装置（1）的输送方向的两侧，所述定位装置（2）设置有定位板（3），所述对射光电传感器（4）设置于定位装置（2）在所述输送带装置（1）的输送方向的前方两侧，所述限位板（5）设置于所述输送带装置（1）的输送方向的末端上方，所述推板装置（6）设置于所述对射光电传感器（4）和限位板（5）之间且位于所述输送带装置（1）的一侧，所述推板装置（6）设置有推板（7），所述抛光平台（8）设置于所述输送带装置（1）的另一侧且与推板装置（6）相对设置，所述抛光平台（8）一侧设置有抛光机（9），所述抛光机（9）通过伸缩柱（10）连接有抛光辊安装架（11），所述抛光辊安装架（11）底部设置有抛光辊（12），所述对位块（13）设置于所述抛光平台（8）的外侧两端。
9.根据权利要求8所述的一种利用钢渣制作无机大理石的方法，其特征在于，所述定位板（3）、所述推板（7）以及所述限位板（5）的底部与所述输送带装置（1）上表面接触，所述限位板（5）的一端通过连接杆（52）与基座（51）连接，所述基座（51）设置于所述输送带装置（1）的一侧，所述基座（51）和所述推板装置（6）位于所述输送带装置（1）的同一侧。
10.根据权利要求9所述的一种利用钢渣制作无机大理石的方法，其特征在于，所述对位块（13）为L型结构，所述对位块（13）为两个且对称设置。
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