[發明專利]一種高爐渣的改性方法

在審

• 申請號: 201710253652.X
• 申請日: 2017-04-18
• 公開（公告）號: CN106994327A
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發明（設計）人: 趙斯琴;娜米拉;長山;莊曉娟;王海;劉靜;溫馨
• 申請（專利權）人: 內蒙古師范大學
• 主分類號: B01J20/10
• 分類號: B01J20/10;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/30
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙)61223
• 代理人: 俞曉明

技術領域

本發明涉及材料改性技術領域，更具體的涉及一種高爐渣的改性方法。

背景技術

高爐渣是冶金生鐵過程中從高爐排除的廢物，是我國現階段主要的冶金廢渣之一。在20世紀70年代以前，一直作為工業廢棄物堆放，并隨著鋼鐵工業的迅速發展，高爐渣的堆積量日益增大，2009年中國大陸鋼鐵工業廢渣屯積量高達5億噸左右，占全國工業廢渣年總產出量的14％，大量高爐渣的堆積不僅對環境造成了嚴重污染，也是一種資源的嚴重浪費。然而，高爐渣是一種非常有利用價值的二次資源，因此尋求高爐渣資源利用新途徑和利用高爐渣開發高附加值產品，使之成為鋼鐵企業新的增長點，已成為國內外研究熱點之一。

內蒙古包頭鋼鐵責任有限公司(簡稱包鋼)自1959年10月出第一鍋鐵開始，至今已堆存的高爐渣約7000萬噸。2015年的鐵產量達到1000萬噸，產生高爐渣300萬噸。包鋼高爐渣含有15種以上化學成分，但主要是CaO、MgO、Al₂O₃、SiO₂等4種，還含有TiO₂、Fe₂O₃、MnO等貴金屬氧化物，SO₃、Cl等非金屬物質，CeO₂、Nd₂O₃和Y₂O₃等稀土氧化物。在冶煉爐料固定和冶煉正常時，高爐渣的化學成分變化不大，對綜合利用有利。但由于原料條件和煉鐵品種的變化，礦渣成分波動較大，即使是統一爐渣，上下渣的物化性質也有很大區別。現階段包鋼高爐渣的主要用途有兩個方面：(1)利用水淬，生產水渣，根據水渣具有潛在的水硬凝膠性能，在水泥熟料、石灰、石膏等激發劑的作用下可顯示出水硬凝膠性能，是生產水泥的優質原料；(2)采用篩分固體渣，選出不同的篩分渣，用于工程回填，道路基層材料的使用。到目前為止，包鋼高爐渣仍沒有一種工藝能夠徹底解決高爐渣的高價值資源化，只停留在簡單地低附加值的生產開發。隨著包鋼的生產日益發展，高爐渣排放數量逐年增大，堆場沒有繼續外延的土地可占用，保產難度尖銳，從而如何提高高爐渣的綜合利用水平，實現資源化、無害化，打造循環經濟核心產業變廢為寶成為了包鋼迫切需要解決的問題。

發明內容

本發明提供一種高爐渣改性方法，解決現有高爐渣利用率低，大量堆積造成環境污染及資源浪費的問題。

具體的，一種高爐渣的改性方法，包括以下步驟：

S1、向高爐渣原土中滴加鹽酸，并充分攪拌，得到混合物，其中，高爐渣原土與鹽酸的料液比為1g:5-15mL；

S2、向S1中得到的混合物中加入模板劑CTBA并充分攪拌至溶解，之后將溶解了CTBA的混合物置于反應釜中進行水熱反應，水熱反應溫度為140-180℃，反應時間為12-20h；

S3、將水熱反應后的產物冷卻至室溫，之后抽濾洗滌并干燥，即得改性高爐渣。

優選地，鹽酸的濃度為1-5mol/L。

優選的，步驟S1中，采用磁力攪拌，攪拌時間為20-40min。

優選的，步驟S2中，采用磁力攪拌，攪拌時間為20-40min。

優選的，步驟S2中，CTBA與高爐渣原土的摩爾比為2:6-10。

本發明中對高爐渣的改性方法，方法簡單，原料方便廉價，能夠在較低溫度下對高爐渣原土進行改性，能耗低，改性后的高爐渣吸附性能得到較好的改善，對甲基橙模擬有機污染物的吸附率由20％提高到95％，而且不僅對甲基橙模擬有機污染物具有較強的吸附性能，而且對剛果紅、孔雀綠等有機污染物也有較強的吸附性能，從而得到了可作為很好的吸附劑或載體來適用于污水處理領域，提高了高爐渣原土的綜合利用水平，實現資源化、無害化，提高了鋼鐵生產的經濟效益。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例提供的高爐渣的改性方法工藝流程圖；

具體實施方式

下面對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

實施例1