[發明專利]一種鋼渣改性方法

有效

• 申請號: 201910250979.0
• 申請日: 2019-03-29
• 公開（公告）號: CN109851242B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 謝勇
• 申請（專利權）人: 湖南省道同環保科技有限公司
• 主分類號: C04B5/06
• 分類號: C04B5/06
• 代理公司: 長沙軒榮專利代理有限公司 43235
• 代理人: 葉碧蓮

本發明提供了一種鋼渣改性方法，包括首先向高溫轉爐鋼渣中加入改性劑，然后冷卻至600?800℃，再將其置于密封環境中進行噴水熱燜處理，得到粉化后鋼渣；然后將粉化后鋼渣與粘土、生石灰按照質量比為45:(12～18):(37～43)的比例混合后攪拌均勻，得到混合料；最后將混合料在1300?1450℃下煅燒20?30min，冷卻至室溫，得到具有活性水泥熟料的鋼渣。本發明提供的方法改性后的鋼渣安定性合格，活性得到提高，能替代部分水泥。用本發明的方法改性后的鋼渣替代水泥后，前期水化較緩慢，但28d抗折抗壓強度與水泥相當，能大量降低生產成本。

技術領域

本發明涉及工業固體廢棄物資源化利用及環保工程技術領域，特別涉及一種鋼渣改性方法。

背景技術

近年來，隨著我國鋼產量的不斷攀升，作為煉鋼過程中的副產品，鋼渣的產量也急劇增長。轉爐仍是國內主要的煉鋼方式，國內的鋼鐵企業、科研機構和建材企業經過多年的研究，在鋼渣利用方面取得了一定進展，鋼渣已經成功的應用在建筑、道路工程、農業生產、冶金爐料和污水處理等領域。但是我國鋼渣綜合利用率仍然偏低，致使大量鋼渣遭到廢棄堆積，大量堆積的鋼渣不僅占用土地，還會影響土壤的酸堿性。而且，鋼渣中含有可溶性锘離子等有害元素，污染地表和地下水源，危害人類健康。

鋼渣中含有膠凝性硅酸鹽礦物硅酸三鈣(C₃S)和硅酸二鈣(C₂S)，因此改性后的鋼渣可以應用在水泥、混凝土方面。但是，鋼渣中硅酸鹽礦物含量很少，且晶粒較大、結構致密，水化和膠凝活性差，因此其活性遠低于水泥熟料，且鋼渣中存在鐵酸二鈣(C₂F)和RO相，使鋼渣的易磨性變差，游離的氧化鈣(f-CaO)會導致鋼渣水泥膨脹、開裂等體積安定性不良的問題。

采用適當工藝方法對鋼渣進行處理，激發其潛在活性，改善安定性，就可將鋼渣大量應用于水泥、混凝土領域。鋼渣的改性處理方法很多，如露天倒渣水淬法、熱潑水淬法等處理鋼渣的方法在一定程度上解決了鋼渣安定性問題，但鋼渣活性沒有得到很好的改善，并且投資較大、處理工藝復雜，污水處理量大。滾筒法處理液態鋼渣，可以同時完成冷卻、固化、破碎和鋼渣分離，工藝簡單，處理后鋼渣f-CaO含量低，安定性好，但同樣的鋼渣活性仍較低。風淬法利用高速氣流冷卻液態鋼渣，相比水淬法環境污染小，成本低，但鋼渣流動性差，難以控制。

因此，有必要提供一種成本低廉、污染小的鋼渣改性方法，能同時解決鋼渣安定性和活性低的問題，將其應用在水泥中。

發明內容

本發明提供了一種鋼渣改性方法，其目的是為了同時解決鋼渣安定性和活性低的問題，實現最大限度利用轉爐鋼渣的目的。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種鋼渣改性方法，包括如下步驟：

(1)向高溫轉爐鋼渣中加入改性劑，然后冷卻至600-800℃，得到混合鋼渣；

(2)將步驟(1)所得混合鋼渣置于密封環境中進行噴水熱燜處理，得到粉化后鋼渣；其中，噴水熱燜處理時間為8-12h；

(3)將步驟(2)所得粉化后鋼渣與粘土、生石灰按照質量比為45:(12～18):(37～43)的比例混合后攪拌均勻，得到混合料；

(4)將混合料在1300-1450℃下煅燒20-30min，冷卻至室溫，得到具有活性水泥熟料的鋼渣。

優選地，所述改性劑為硼質改性劑，所述硼質改性劑中B₂O₃占0.8％以上。

優選地，所述改性劑的加入量占鋼渣質量的10-15％。

優選地，所述噴水熱燜處理過程中蒸汽壓力為0.2-0.3MPa。

優選地，所述粉化后鋼渣的粒徑小于10mm。