1.本发明涉及钢渣处理技术领域,具体涉及一种热泼渣处理方法以及用途。
背景技术:
2.热泼渣工艺属于渣处理工艺过程中发展阶段的一种过渡性的工艺,介于浅 盘法工艺和冷弃渣工艺之间的一种工艺,最早在太钢等钢厂应用。其工艺产生 的背景是为了节约钢渣排放的占地引起的污染,回收钢渣中间含铁金属料,实 现钢渣能够深加工开发利用的问题,目前属于一种污染严重,占地较多,安全 问题突出,钢渣整体加工费用较高的一种渣处理工艺,除了电炉炼钢以外,规 模化炼钢的转炉炼钢企业,基本上已经不再采用此工艺作为钢渣的主要处理模 式,仅仅将其作为其它渣处理工艺的一种补充处理工艺。
3.比如滚筒渣工艺过程中,渣罐内上部有转炉的炉口等异物,滚筒渣处理以 后的罐底渣,含有大量的金属铁,不适合滚筒渣处理,采用热泼渣工艺也是一 种应急情况下的选择工艺。但是热泼渣工艺产生的大量钢渣,由于钢渣中 f-cao高,存在安全隐患,不能够直接资源化利用,所以需要陈化处理,陈化 处理的时间长,对于钢渣的及时资源化利用影响很大。
4.钢渣作为道路建设的基础材料,应用已有数十年的历史,但是钢渣在道路 建设过程中资源化利用,需要解决钢渣中f-cao超标的问题。例如,薛明在 2006年第一期的《粉煤灰》杂志上,公布了题为“钢渣的基本性质和道路工 程中的利用前景”的论文,文中有“钢渣产品的安定性不良大都是由f-cao造 成的。钢渣由于经过了1600℃以上的高温过程,因而其结构致密、结晶粗大, 不同于一般烧成的生石灰,具有缓慢水化的特点,这对钢渣产品将带来更大的 危害性。由此,钢渣须经过预处理加工,使f-cao含量降至3.0%左右”。
5.此外,伦云霞,刘绍舜,刘肖凡在2012年第2期《武汉工业学院学报》 杂志上,公布了题为“钢渣集料路用现状及前景分析”的论文,文中有“钢渣 集料用在路面基层和路面混凝土中,其自身的水硬活性、良好的颗粒形状和力 学性能,不仅增加了集料颗粒间的嵌锁力,而且参与水化改善了浆体与集料的 界面过渡区的性能,从而整体上提高了基层材料的承载能力和路面混凝土的耐 磨性能。体积稳定性是钢渣集料大范围推广利用的关键指标,其评价方法和机 理仍有待进一步研究。但通过钢渣处理技术的改进、陈化处理和掺合料的使用, 钢渣的体积膨胀并非不治之症。”因此,目前还没有直接资源化利用热泼渣在 道路水稳层建设中的工艺技术。
技术实现要素:
6.基于此,有必要针对现有热泼渣工艺产生的钢渣,钢渣中f-cao高,不能 够直接资源化利用的问题,提供一种热泼渣处理方法以及用途。
7.一种热泼渣处理方法,包括以下步骤:
8.将铁
尾矿混入热泼渣中形成混合料,所述铁尾矿中含有fe2o3和sio2, fe2o3与所述热泼渣中的f-cao反应形成磁性物质;
9.将所述混合料经破碎装置破碎,sio2经过所述破碎装置的机械力化学反应 处理,sio2具有了反应活性,sio2与所述热泼渣中的f-cao反应形成硅酸钙水 化物;
10.将破碎后的所述混合料通过筛分磁选,选取筛分料中的磁性物质,剩余尾 渣堆存。
11.在其中一个实施例中,混入的所述铁尾矿的质量为所述热泼渣质量的 10%~15%。
12.在其中一个实施例中,所述破碎装置为棒磨机。
13.在其中一个实施例中,将所述混合料经破碎装置破碎的步骤具体为:
14.将所述混合料输入所述棒磨机,所述棒磨机的棒磨时间控制在15~30min 之间,所述棒磨机棒磨的粒度控制在50mm以下。
15.在其中一个实施例中,破碎后的所述混合料通过多级筛分磁选,粒度大于 50mm的混合料返回所述棒磨机棒磨。
16.在其中一个实施例中,破碎后的所述混合料通过三级筛分磁选,其中,0~ 5mm为第一级筛分,5~25mm为第二级筛分,25~50mm为第三级筛分。
17.在其中一个实施例中,所述将破碎后的所述混合料通过筛分磁选,选取筛 分料中的磁性物质,剩余尾渣堆存的步骤具体为:
18.将破碎后的混合料通过多级筛分,不同的筛分料经过磁选后,磁性物质作 为钢铁料返回钢铁厂资源化利用,磁选后剩余尾渣分级堆存。
19.在其中一个实施例中,热泼渣经过挖渣,粗破后,将铁尾矿混入热泼渣中 形成混合料。
20.一种上述任意一项所述的热泼渣处理方法获得的尾渣在道路建设中的应 用。
21.上述热泼渣处理方法以及用途至少具有以下优点:
22.利用铁尾矿中的fe2o3磁化热泼渣中f-cao,在钢渣磁选生产线中能够被 回收,降低了热泼渣中的f-cao。铁尾矿中的sio2在破碎装置破碎后,具有了 水化反应活性,能够与钢渣中的f-cao反应,形成水化硅酸钙,消除了残留在 钢渣中f-cao的危害,尾渣能够直接作为道路建设的水稳层材料和面层材料资 源化利用,能够解决热泼渣陈化处理才能够资源化利用的难题,彰显学科交叉 创新的力量。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明具体实施方式,下面将对具体实施方式中所需要 使用的附图作简单地介绍。在所有附图中,各元件或部分并不一定按照实际的 比例绘制。
24.图1为一实施方式中热泼渣处理方法的流程图。
具体实施方式
25.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对 本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以 便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实 施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此发明 不受下面公开的具体实施的限制。
26.需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一 个元件上
或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元 件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用 的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目 的,并不表示是唯一的实施方式。
27.除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术 领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术 语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。
28.请参阅图1,一实施方式中的热泼渣处理方法,能够有效的减少热泼渣中 的f-cao,尾渣能够直接作为道路建设的水稳层材料和面层材料资源化利用。 具体地,该处理方法包括以下步骤:
29.步骤s110:将铁尾矿混入热泼渣中形成混合料,铁尾矿中含有fe2o3和 sio2,fe2o3与热泼渣中的f-cao反应形成磁性物质。
30.具体地,通过研究热泼钢渣中f-cao的特点,发现热泼渣中由硅酸三钙相 变产生的f-cao,随着时间的推移,不断有氧化钙从中慢慢析出,在硅酸二钙 基础上不连续分布,而加入造渣没有反应的石灰形成的f-cao,固溶有fe和 mn的固溶体(cao
·
feo
·
mno)。
31.而铁尾矿中含有fe2o3和大量的酸性物质,某企业的铁尾矿的成分见下表 所示:
32.sio2al2o3caofe2o3mgomnoso3tfe21~720.5~150.5~31~260.5~15《0.2《4.1《38
33.将铁尾矿混入热泼渣中形成混合料后,铁尾矿中的fe2o3能够与热泼渣中 的f-cao反应,形成强磁性的物质。一实施方式中,热泼渣经过挖渣,粗破后, 将铁尾矿混入热泼渣中形成混合料。其中,混入的铁尾矿的质量为热泼渣质量 的10%~15%。
34.步骤s120:将混合料经破碎装置破碎,sio2经过破碎装置的机械力化学 反应处理,sio2具有了反应活性,sio2与热泼渣中的f-cao反应形成硅酸钙水 化物。
35.具体地,铁尾矿经过选矿工艺后,尾矿渣中的酸性物质sio2,在破碎加 工的过程中,经过选矿的机械力化学反应处理,晶体结构具有了一定的反应活 性。混合料在破碎装置破碎时,酸性物质sio2在破碎装置中再经过一次机械 力化学反应处理,酸性物质sio2彻底具有了反应活性,sio2与热泼渣中的 f-cao反应形成硅酸钙水化物,消除了热泼渣中剩余f-cao的危害。
36.一实施方式中,破碎装置为棒磨机,棒磨机将混合料破碎棒磨。棒磨机破 碎混合料时,将混合料输入棒磨机内,棒磨机的棒磨时间控制在15~30min 之间,棒磨机棒磨的粒度控制在50mm以下。可以理解的是,在其他实施方式 中,破碎装置也可以为其他装置,只要能够将混合料被机械力破碎即可。
37.步骤s130:将破碎后的混合料通过筛分磁选,选取筛分料中的磁性物质, 剩余尾渣堆存。
38.具体地,破碎的混合料通过筛分后,将粒度不符合要求的混合料返回破碎 装置。筛分料通过磁选筛选出磁性物质,磁选后剩余的尾渣堆存。在一实施方 式中,破碎后的混合料通过多级筛分磁选,粒度大于50mm的混合料返回棒磨 机棒磨。
39.在一具体实施方式中,破碎后的混合料通过三级筛分磁选,其中0~5mm 为第一级筛分,5~25mm为第二级筛分,25~50mm为第三级筛分,磁选的磁 场强度按照正常的工艺控制设定。不同的筛分料,经过磁选后,磁性物质作为 钢铁料返回钢铁厂资源化利用,磁选剩
余尾渣分级堆存。
40.另一方面,本发明还提供了一种上述热泼渣处理方法获得的尾渣在道路建 设中的应用。具体地,热泼渣处理方法获得的尾渣可以作为道路建设的水稳层 材料和面层材料。
41.上述热泼渣处理方法以及用途,尾渣能够直接作为道路建设的水稳层材料 和面层材料资源化利用,能够解决热泼渣陈化处理才能够资源化利用的难题, 彰显学科交叉创新的力量。
42.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述 各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依 然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部 技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱 离本发明各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书 的范围当中。技术特征:
1.一种热泼渣处理方法,其特征在于,包括以下步骤:将铁尾矿混入热泼渣中形成混合料,所述铁尾矿中含有fe2o3和sio2,fe2o3与所述热泼渣中的f-cao反应形成磁性物质;将所述混合料经破碎装置破碎,sio2经过所述破碎装置的机械力化学反应处理,sio2具有了反应活性,sio2与所述热泼渣中的f-cao反应形成硅酸钙水化物;将破碎后的所述混合料通过筛分磁选,选取筛分料中的磁性物质,剩余尾渣堆存。2.根据权利要求1所述的热泼渣处理方法,其特征在于,混入的所述铁尾矿的质量为所述热泼渣质量的10%~15%。3.根据权利要求1所述的热泼渣处理方法,其特征在于,所述破碎装置为棒磨机。4.根据权利要求3所述的热泼渣处理方法,其特征在于,将所述混合料经破碎装置破碎的步骤具体为:将所述混合料输入所述棒磨机,所述棒磨机的棒磨时间控制在15~30min之间,所述棒磨机棒磨的粒度控制在50mm以下。5.根据权利要求4所述的热泼渣处理方法,其特征在于,破碎后的所述混合料通过多级筛分磁选,粒度大于50mm的混合料返回所述棒磨机棒磨。6.根据权利要求5所述的热泼渣处理方法,其特征在于,破碎后的所述混合料通过三级筛分磁选,其中,0~5mm为第一级筛分,5~25mm为第二级筛分,25~50mm为第三级筛分。7.根据权利要求1所述的热泼渣处理方法,其特征在于,所述将破碎后的所述混合料通过筛分磁选,选取筛分料中的磁性物质,剩余尾渣堆存的步骤具体为:将破碎后的混合料通过多级筛分,不同的筛分料经过磁选后,磁性物质作为钢铁料返回钢铁厂资源化利用,磁选后剩余尾渣分级堆存。8.根据权利要求1所述的热泼渣处理方法,其特征在于,热泼渣经过挖渣,粗破后,将铁尾矿混入热泼渣中形成混合料。9.一种如权利要求1-8任意一项所述的热泼渣处理方法获得的尾渣在道路建设中的应用。
技术总结
本发明公开了一种热泼渣处理方法,将铁尾矿混入热泼渣中形成混合料,铁尾矿中含有Fe2O3和SiO2,Fe2O3与热泼渣中的f-CaO反应形成磁性物质;将混合料经破碎装置破碎,SiO2经过破碎装置的机械力化学反应处理,SiO2具有了反应活性,SiO2与热泼渣中的f-CaO反应形成硅酸钙水化物;将破碎后的混合料通过筛分磁选,选取筛分料中的磁性物质,剩余尾渣堆存。本发明还公开了一种上述热泼渣处理方法获得的尾渣在道路建设中的应用。上述热泼渣处理方法以及用途,能够有效的减少热泼渣中的f-CaO,尾渣能够直接作为道路建设的水稳层材料和面层材料资源化利用,能够解决热泼渣陈化处理才能够资源化利用的难题,彰显学科交叉创新的力量。彰显学科交叉创新的力量。彰显学科交叉创新的力量。
技术研发人员:陈伟 王成 王亚军 俞海明 王朋辉 李阳 张勇
受保护的技术使用者:新疆交建公路规划勘察设计有限公司
技术研发日:2022.01.14
技术公布日:2022/7/14
声明:
“热泼渣处理方法以及用途与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)