[發明專利]利用高爐水沖渣和焦化廢水污泥制備堇青石磚的方法

在審

• 申請號: 201810392911.1
• 申請日: 2018-04-27
• 公開（公告）號: CN108585892A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 許斌;孫澤輝;吳田田;王曉暉;吳保華;卜二軍;徐曉;朱文玲
• 申請（專利權）人: 邯鄲鋼鐵集團有限責任公司;河鋼股份有限公司邯鄲分公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C04B35/195;C04B35/622
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 陳麗

本發明涉及一種利用高爐水沖渣和焦化廢水污泥制備堇青石磚的方法。包括以下步驟：（1）將高爐水沖渣球磨至粉末，焦化廢水污泥烘干、破碎至顆粒狀；（2）將步驟（1）中預處理后的高爐水沖渣和焦化廢水污泥、輕燒鎂粉、氧化鋁粉攪拌混勻；（3）將步驟（2）中的原材料攪拌均勻，添加適量的水，模具成型；（4）將步驟（3）中的模具煅燒后，自然冷卻得到堇青石磚。本發明工藝簡單，流程短，實現了冶金行業內高爐水沖渣和焦化廢水污泥的回收再利用，且制備的堇青石磚性能良好，延長了焦爐爐門壽命，降低了企業生產成本。

技術領域

本發明涉及堇青石磚的制備方法，尤其涉及一種利用高爐水沖渣和焦化廢水污泥制備堇青石磚的方法。

背景技術

高爐水沖渣是高爐煉鐵過程中產生的熔渣經大量水淬冷后的細粒化渣，主要含有鈣、硅、鎂、鋁、鐵的氧化物；焦化廢水污泥主要為焦化廢水處理過程中產生的高水分固態廢棄物。國內大部分的高爐水沖渣作為水泥混合材料，產品附加值較低；焦化廢水污泥作為固廢需要進行環保處理，直接堆放造成場地和資源的浪費且會污染地下水。如何高效利用高爐水沖渣，提升高爐水沖渣產品的附加值以及如何解決焦化廢水污泥所帶來的環境污染和經濟浪費問題已成為行業關注的焦點。

堇青石磚具有優良的熱震穩定性，廣泛應用于冶金企業焦爐爐門領域，可有效抵抗焦爐內的熱沖擊，且壽命較長。堇青石的化學式為2MgO·2A1₂O₃·5SiO₂，堇青石一般采用滑石、MgCO₃、粘土、工業氧化鋁、綠泥石、石英等原料制備。高爐水沖渣和焦化廢水污泥與傳統制備堇青石磚的原材料主要成分相似，大都以硅、鈣、鎂、鋁的氧化物的形態存在；但如何利用高爐水沖渣和焦化廢水污泥制備堇青石磚，尚未有相關報道。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種利用高爐水沖渣和焦化廢水污泥制備堇青石磚的方法，能夠實現高爐水沖渣和焦化廢水污泥的回收利用，提高高爐水沖渣產品的附加值，降低焦化廢水污泥帶來的環境污染。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案為：

利用高爐水沖渣和焦化廢水污泥制備堇青石磚的方法，包括以下步驟：

步驟一：將高爐水沖渣球磨至粉末狀，焦化廢水污泥烘干、破碎至顆粒狀；

步驟二：將步驟一中的粉末狀高爐水沖渣、顆粒狀焦化廢水污泥、輕燒鎂粉和氧化鋁粉混合后作為原材料，在固定容器內混勻；

步驟三：將步驟二的原材料攪拌均勻，加水混勻后模具成型；

步驟四：將步驟三中的模具煅燒后，自然冷卻得到堇青石磚。

上述的利用高爐水沖渣和焦化廢水污泥制備堇青石磚的方法，所述步驟二原材料中高爐水沖渣、焦化廢水污泥、輕燒鎂粉、氧化鋁粉的質量百分比分別為：40～60%、10～25%、5～20%、5～15%；所述步驟三中水的添加量為5～15wt%；所述步驟四中模具的煅燒溫度為1000～1500℃，煅燒時間120～300min。

上述的利用高爐水沖渣和焦化廢水污泥制備堇青石磚的方法，所述步驟一中高爐水沖渣球磨為10-100目的粉末，焦化廢水污泥在80～120℃的烘箱內烘干，破碎為2～10mm的顆粒；所述步驟二中輕燒煤粉和氧化鋁粉為200-500目的粉末；所述步驟四中模具在碳管爐進行煅燒。

本發明利用冶金企業固體廢棄物—高爐水沖渣和焦化廢水污泥作為原材料，通過大量試驗研究，充分利用高爐水沖渣、焦化廢水污泥、輕燒鎂粉和氧化鋁粉內的氧化鎂、二氧化硅、氧化鋁和氧化鈣等成分，按不同質量比添加制作成原材料，將原材料高溫下煅燒保溫，制成高品質的堇青石磚，顯著提升了高爐水沖渣產品的附加值，實現了高爐水沖渣和焦化廢水污泥的回收再利用，避免了環境污染。

本發明的有益效果為：