[發(fā)明專利]一種以轉(zhuǎn)爐污泥為原料制備的多孔陶瓷及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110541044.5
• 申請日: 2021-05-18
• 公開（公告）號: CN113233915B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梁宏書;魯長煒;孫躍昆
• 申請（專利權(quán)）人: 唐山鋼鐵集團有限責(zé)任公司;河鋼股份有限公司唐山分公司
• 主分類號: C04B38/06
• 分類號: C04B38/06;C04B33/13;C04B33/132;C04B33/32
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 13108
• 代理人: 李桂琴

本發(fā)明提供了一種以轉(zhuǎn)爐污泥為原料制備的多孔陶瓷，其原料包括以下組分：轉(zhuǎn)爐污泥：30～40份，高爐除塵灰：5～10份，白礬：4～7份，松香樹脂：2～5份，淀粉：12～17份，水：30～50份；并提供了多孔陶瓷的制備方法，包括球磨、加熱、過濾、干燥、燒成。本發(fā)明提供的多孔陶瓷不僅硬度高、耐酸堿，性能穩(wěn)定，還實現(xiàn)了轉(zhuǎn)爐污泥和高爐除塵灰的固體廢物資源化，具有很高的經(jīng)濟和社會效益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種以轉(zhuǎn)爐污泥為原料制備的多孔陶瓷及其制備方法。

背景技術(shù)

煉鋼轉(zhuǎn)爐濕法除塵工藝中，會產(chǎn)生大量轉(zhuǎn)爐污泥，轉(zhuǎn)爐污泥中鐵含量為45%～50%。通常情況，將轉(zhuǎn)爐污泥混入燒結(jié)工藝制成燒結(jié)礦來實現(xiàn)污泥內(nèi)部消耗的目的。但有兩種情況會造成轉(zhuǎn)爐污泥無法內(nèi)部消耗：

（1）在煉鋼生產(chǎn)工藝中添加了較多的Zn元素，使得轉(zhuǎn)爐污泥中鋅含量在0.4%～5%之間，含鋅的轉(zhuǎn)爐污泥無法送至燒結(jié)工藝，否則會對高爐造成很大影響。具體有：鋅在高爐爐襯內(nèi)部沉淀，造成爐襯膨脹、破壞；鋅在爐襯表面沉積產(chǎn)生爐瘤；爐內(nèi)循環(huán)，造成一定的熱量轉(zhuǎn)移；燒損風(fēng)口等冷卻設(shè)備。所以，含鋅的轉(zhuǎn)爐污泥無法送至燒結(jié)工藝。

（2）燒結(jié)工藝消耗轉(zhuǎn)爐污泥的能力小于轉(zhuǎn)爐污泥的產(chǎn)生量。

上述兩種情況造成大量轉(zhuǎn)爐污泥無法處置，如露天堆放或填坑處理對環(huán)境造成極大破壞。因此如何處理鋼鐵企業(yè)產(chǎn)生大量的轉(zhuǎn)爐污泥是面臨的嚴(yán)峻課題。

多孔陶瓷可以廣泛應(yīng)用于吸附、過濾、保溫載體等各個方面，具有耐高壓、抗酸堿、性能穩(wěn)定優(yōu)點，但傳統(tǒng)多孔陶瓷采用剛玉砂、碳化硅作為原料，原料價格高，制備工藝復(fù)雜，限制了多孔陶瓷的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種以轉(zhuǎn)爐污泥為原料制備的多孔陶瓷，提供的多孔陶瓷，不僅硬度高、耐酸堿，性能穩(wěn)定，還實現(xiàn)了轉(zhuǎn)爐污泥和高爐除塵灰的固體廢物資源化，具有很高的經(jīng)濟和社會效益。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

一種以轉(zhuǎn)爐污泥為原料制備的多孔陶瓷，其原料包括以下組分：轉(zhuǎn)爐污泥：30～40份，高爐除塵灰：5～10份，白礬：4～7份，松香樹脂：2～5份，淀粉：12～17份，水：30～50份。

本發(fā)明所述的轉(zhuǎn)爐污泥的主要成分為：TFe：45～55%，Ca：30～35%，Zn：0.4～5%，Mn：0.1～0.2%，其余為水分。

本發(fā)明所述的高爐除塵灰的主要成份為：TFe：30～45%，C：10～15%，Ca：7～8%，SiO₂：7-9%，熱值：1000～1500大卡/千克。

本發(fā)明還提供了用轉(zhuǎn)爐污泥制備多孔陶瓷的方法，具體為：

（1）球磨：將轉(zhuǎn)爐污泥30～40份，高爐除塵灰5～10份，白礬4～7份，松香樹脂2～5份，淀粉12～17份，水30～50份混合均勻，然后放入球磨機球磨；

（2）加熱：將步驟（1）球磨后的混合物在85℃～90℃下加熱20～30min；

（3）過濾：將經(jīng)步驟（2）加熱后的混合物進行過濾，收集濾液；

（4）干燥：將步驟（3）收集的濾液裝于石膏模具中，自然風(fēng)干；

（5）燒成：步驟（4）完成后，將模具置于電爐內(nèi)，加熱至1050℃～1100℃，煅燒1.5～2h，然后自然冷卻，即得。

本發(fā)明所述的制備方法，其中，步驟（1）所述轉(zhuǎn)爐污泥的主要成分為：Fe：45～55%，Ca：30～35%，Zn：0.4～5%，Mn：0.1～0.2%，其余為水分。