CN114591008A - 一种利用固废改性钢渣的方法 - Google Patents
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Abstract
一种利用固废改性钢渣的方法,旨在克服现有技术中硅酸盐矿物作为改性材料来改性钢渣时,反应所需温度必须在1350℃以上的缺点。该改性方法包括以下步骤:一、将粉煤灰与粉碎后的废玻璃以质量比为(1:1)~(1:2)混匀,得到混合改性剂;二、将混合改性剂与1400℃~1700℃的液态钢渣混合均匀,液态钢渣和混合改性剂的质量比为(7:3)~(9:1),得到钢渣改性剂均混物;三、将钢渣改性剂均混物在1000℃~1200℃下保温反应15‑20分钟,分离出含铁矿物后得到改性钢渣。本发明方法中,粉煤灰用于还原钢渣中的铁,废玻璃用于处理钢渣中的自由氧化钙,且废玻璃在600℃~800℃就能融化,降低了钢渣改性的温度。
Description
技术领域
本发明涉及钢渣改性领域,尤其涉及一种利用固废改性钢渣的方法。
背景技术
因钢渣中铁和自由氧化钙的含量较高,导致钢渣作为水泥掺合料或骨料时的安定性不良,因此需对钢渣进行改性,使其再利用的效果更优。现有技术是将高温液态钢渣与改性剂混合对钢渣进行改性,对于高温液态钢渣,当温度为1500℃以上为流动性较优的钢渣液,温度在1100℃~1300℃之间为较为粘稠的液态,但可通过搅拌提高其流动性,当温度为900℃时液态钢渣可完全硬化。
而用于钢渣改性的改性材料,现有技术中一般选择硅酸盐矿物,但硅酸盐矿物的反应所需温度在1350 ℃以上,当1500 ℃高温的液态钢渣与常温的硅酸盐矿物混合后,整体的反应温度下降,尤其是当硅酸盐矿物的加入量超过10%时,反应温度会降到1350℃以下,不利于钢渣改性反应的进行。
发明内容
本发明克服了现有技术中硅酸盐矿物作为改性材料来改性钢渣时,反应所需温度必须在1350℃以上的缺点,提供了一种利用固废改性钢渣的方法。
本发明实现发明目的采用的技术方案是:一种利用固废改性钢渣的方法,包括以下步骤:步骤一、将含碳量不低于10%的粉煤灰与粉碎后的废玻璃以质量比为(1:1)~(1:2)混合均匀,得到混合改性剂;步骤二、将步骤一得到的混合改性剂与温度为1400℃~1700℃的液态钢渣混合并搅拌均匀,液态钢渣和混合改性剂的质量比为(7:3)~(9:1),得到液态钢渣和混合改性剂的均混物;步骤三、将步骤二得到液态钢渣和混合改性剂的均混物在1000℃~1200℃下保温反应15-20分钟,接着分离出含铁矿物后,得到改性钢渣。
进一步的,所述的步骤一中的废玻璃的粒度不小于200目。
进一步的,所述的步骤二中,液态钢渣和混合改性剂的搅拌时间为8~10min。
进一步的,所述的步骤三中,通过磁选的方式分离出含铁矿物。
本发明的有益效果是:1、利用粉煤灰、废玻璃等来改性钢渣,粉煤灰、废玻璃、钢渣都为固废,实现了固废的循环再利用;
2、利用含碳量不低于10%的粉煤灰中的碳来还原钢渣中的铁;利用废玻璃来处理钢渣中的自由氧化钙:废玻璃主要成分为不定形二氧化硅,二氧化硅与钢渣中的自由氧化钙反应,生成活性硅酸三钙或硅酸二钙,粉煤灰和废玻璃相结合实现了改性钢渣的目的;
3、相比于普通硅酸盐矿物作为钢渣改性材料反应需达到1350℃,废玻璃在600℃~800℃之间就可融化,在一定程度上降低了改性钢渣的反应温度,节省能源,降低了改性钢渣的成本。
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的描述。
具体实施方式
本实施例的一种利用固废改性钢渣的方法,包括以下步骤:步骤一、将含碳量不低于10%的粉煤灰与粉碎后的废玻璃以质量比为(1:1)~(1:2)混合均匀,得到混合改性剂。步骤二、将步骤一得到的混合改性剂与温度为1400℃~1700℃的液态钢渣混合并搅拌均匀,液态钢渣和混合改性剂的质量比为(7:3)~(9:1),得到液态钢渣和混合改性剂的均混物。步骤三、将步骤二得到液态钢渣和混合改性剂的均混物在1000℃~1200℃下保温反应15-20分钟,接着分离出含铁矿物后,得到改性钢渣。
在步骤一中,主要利用粉煤灰中的碳在高温下将钢渣中的铁还原出来,本发明应用的含碳量不低于10%的粉煤灰一般称为高碳粉煤灰,高碳煤灰不适合作为混凝土掺合料,利用率也不高,用于钢渣的改性,将钢渣中的铁还原出来,这些铁可用于炼铁原料,进一步提高了钢渣的再利用效率。另外,高碳粉煤灰作为利用率低的固废,也能得到进一步的循环利用。
本实施例优选的步骤一中的废玻璃的粒度不小于200目,废玻璃在600℃~800℃就可以融化,而钢渣在1100℃已经呈现为液态,此时仅通过搅拌就可以与废玻璃、粉煤灰等混合均匀进行钢渣的改性,克服了使用普通硅酸盐矿物改性钢渣反应温度需达到1350 ℃以上的缺陷。钢渣中的自由氧化钙与二氧化硅直接反应,生成活性硅酸三钙或硅酸二钙,钢渣的改性便于钢渣的进一步应用。
步骤二中的液态钢渣和混合改性剂的均混物,既包括了已经发生改性反应的钢渣,也包括了未发生反应的钢渣和混合改性剂,为了保证液态钢渣和混合改性剂混合均匀,本实施例优选的步骤二中,液态钢渣和混合改性剂的搅拌时间为8~10min。
本实施例优选的步骤三中,通过磁选分离出含铁矿物,这些含铁矿物可作为炼铁原料使用;分离出含铁矿物后,得到了改性钢渣,这种改性钢渣,用作水泥掺合料时安定性优,并且易于被碱激发剂激发,综合应用性能好。
Claims (4)
1.一种利用固废改性钢渣的方法,其特征在于,所述的利用固废改性钢渣的方法包括以下步骤:
步骤一、将含碳量不低于10%的粉煤灰与粉碎后的废玻璃以质量比为(1:1)~(1:2)混合均匀,得到混合改性剂;
步骤二、将步骤一得到的混合改性剂与温度为1400℃~1700℃的液态钢渣混合并搅拌均匀,液态钢渣和混合改性剂的质量比为(7:3)~(9:1),得到液态钢渣和混合改性剂的均混物;
步骤三、将步骤二得到液态钢渣和混合改性剂的均混物在1000℃~1200℃下保温反应15~20分钟,接着分离出含铁矿物后,得到改性钢渣。
2.根据权利要求1所述的一种利用固废改性钢渣的方法,其特征在于,所述的步骤一中的废玻璃的粒度不小于200目。
3.根据权利要求1所述的一种利用固废改性钢渣的方法,其特征在于,所述的步骤二中,液态钢渣和混合改性剂的搅拌时间为8~10min。
4.根据权利要求1所述的一种利用固废改性钢渣的方法,其特征在于,所述的步骤三中,通过磁选的方式分离出含铁矿物。
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CN106573845A (zh) * | 2014-03-21 | 2017-04-19 | 皇家学习促进学会/麦吉尔大学 | 来自炼钢残渣的碳酸盐结合构建产品及其制造方法 |
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