[發(fā)明專利]一種轉(zhuǎn)爐銅渣提鐵及其尾渣地質(zhì)聚合物材料及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110112312.1
• 申請(qǐng)日: 2021-01-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112851165A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫偉兵;趙景富;尹雪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈陽(yáng)有色金屬研究院有限公司
• 主分類號(hào): C04B12/00
• 分類號(hào): C04B12/00;C04B5/00;C04B28/00;C21B11/10
• 代理公司: 沈陽(yáng)亞泰專利商標(biāo)代理有限公司 21107
• 代理人: 馬維駿

1.一種銅渣還原含銅生鐵的配渣，其特征在于，按質(zhì)量份計(jì)，所述配渣是由以下組分組成：銅渣 80～100份、生石灰 7～10份、焦炭10～15份、螢石 0～5份。

2.如權(quán)利要求1所述的銅渣還原含銅生鐵的配渣，其特征在于，所述的銅渣為緩冷塊狀銅渣，需經(jīng)過(guò)烘干后破碎，塊狀粒徑不大于10cm；所述的生石灰中有效氧化鈣含量不小于80%；所述的焦炭為冶金焦炭，粒度大于25mm，灰分小于等于13.5%，硫分小于等于0.90%，揮發(fā)分小于等于1.8%；所述的螢石中CaF2含量不小于90%，SiO2含量不大于9.0%，S含量不大于0.1%，P含量不大于0.06%。

3.如權(quán)利要求1所述的銅渣還原含銅生鐵的配渣的制備方法，其特征在于，具體步驟如下：按比例稱取銅渣、生石灰、焦炭、螢石，從下至上按照焦炭、生石灰、銅渣、螢石的順序分層置于中頻感應(yīng)爐坩堝中，對(duì)物料加熱，待物料全部熔化后測(cè)量熔池溫度，繼續(xù)加熱至熔池溫度為1300～1400℃時(shí)開(kāi)始控制中頻感應(yīng)爐功率進(jìn)行保溫，保溫40～60min后出料；出料時(shí)分為兩個(gè)坩堝盛熔融物料，其中一個(gè)用來(lái)盛尾渣粉，另一個(gè)用來(lái)盛含銅生鐵，然后將熔融狀態(tài)的尾渣緩慢的倒入水淬池中，待降至常溫備用，即得水淬尾渣粉；將降至常溫的含銅生鐵從坩堝中取出，即得含銅生鐵。

4.一種轉(zhuǎn)爐銅渣提鐵后尾渣制備的地質(zhì)聚合物材料，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，所述地質(zhì)聚合物材料是由以下組分組成：水淬尾渣粉 200～250份、粉煤灰 650～750份、堿激發(fā)劑 12～20份、纖維 20～30份、減水劑2～6份。

5.如權(quán)利要求4所述的一種轉(zhuǎn)爐銅渣提鐵后尾渣制備的地質(zhì)聚合物材料，其特征在于，所述的堿激發(fā)劑包括堿類、硅酸鹽類、有機(jī)堿類物質(zhì)中的一種或多種。

6.如權(quán)利要求4所述的一種轉(zhuǎn)爐銅渣提鐵后尾渣制備的地質(zhì)聚合物材料，其特征在于，所述的纖維包括聚丙烯纖維、石棉纖維或氟橡膠纖維中的至少一種或多種。

7.如權(quán)利要求4所述的一種轉(zhuǎn)爐銅渣提鐵后尾渣制備的地質(zhì)聚合物材料，其特征在于，所述減水劑為萘系減水劑或聚羧酸減水劑中的一種。

8.如權(quán)利要求4所述的一種轉(zhuǎn)爐銅渣提鐵后尾渣制備的地質(zhì)聚合物材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1、按比例稱重 ：銅渣 80～100份、生石灰 7～10份、焦炭10～15份、螢石 0～5份，從下至上按照焦炭、生石灰、銅渣、螢石的順序分層置于中頻感應(yīng)爐坩堝中，按照特定升溫制度對(duì)物料加熱，待物料全部熔化后測(cè)量熔池溫度，繼續(xù)加熱至熔池溫度為1300～1400℃時(shí)開(kāi)始控制中頻感應(yīng)爐功率進(jìn)行保溫，保溫40～60min后出料；出料時(shí)分為兩個(gè)坩堝盛熔融物料，其中一個(gè)用來(lái)盛尾渣，另一個(gè)用來(lái)盛生鐵，然后將熔融狀態(tài)的尾渣緩慢的倒入水淬池中，待降至常溫備用，即得水淬尾渣；

步驟2、水淬尾渣活化：將步驟1制得的水淬尾渣取出烘干、磨細(xì)得到水淬尾渣粉，作為制備地質(zhì)聚合物材料的原料；

步驟3、地質(zhì)聚合物材料制備：將水淬尾渣粉、粉煤灰混合攪拌均勻，用NaOH、水玻璃和水配制堿激發(fā)劑，然后將堿激發(fā)劑倒入混合粉料中，攪拌3min至混合均勻后即得到地質(zhì)聚合物漿體；將其倒入試模振搗成型得到試塊，將其置于相對(duì)濕度50～60%，溫度20±1℃的環(huán)境中養(yǎng)護(hù)28h后脫模得到試件，將試件置于相對(duì)濕度80～95%，溫度20±1℃的環(huán)境中養(yǎng)護(hù)25～28d，得到銅渣還原生鐵后水淬尾渣制備的地質(zhì)聚合物材料。

9.如權(quán)利要求8所述的一種轉(zhuǎn)爐銅渣提鐵后尾渣制備地質(zhì)聚合物材料，其特征在于，步驟1中所述的特定升溫制度如下表所示：

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10.如權(quán)利要求8所述的一種轉(zhuǎn)爐銅渣提鐵后尾渣制備地質(zhì)聚合物材料，其特征在于，所述步驟2的具體制備方法為將步驟1制得的水淬尾渣烘干后倒入球磨機(jī)進(jìn)行初步球磨40min，過(guò)100目篩后的較小顆粒水淬尾渣粉在球磨機(jī)中進(jìn)行精磨60min之后過(guò)325目篩，其中所述的水淬尾渣粉的表觀密度為3.5～3.7g/m³，所述的水淬尾渣粉的比表面積大于450m²/kg。