[发明专利]一种利用转炉渣制备水泥混合料的方法

说明书

本发明提供了一种利用转炉渣制备水泥混合料的方法，包括以下步骤：原料化学成分分析‑配料计算‑原料破碎筛分‑烘干‑原料混合‑高温加热‑冷却‑破碎‑渣金分离得到终渣和合金；以混合料的碱度CaO/SiO₂、(CaO+MgO)/(SiO₂+Al₂O₃)及固定碳含量M_c作为配料依据得出所需高炉除尘灰，转炉渣，铁尾矿的质量；所述混合料满足如下公式：CaO/SiO₂＝0.5～1.3；(CaO+MgO)/(SiO₂+Al₂O₃)＝0.7‑1.2；将混合料温加热，加热温度不低于1450℃，非氧化性气氛，保温时间不低于20分钟。解决三种固体废弃物难处理问题的同时，得到可用于制备水泥产品的填补料及副产品还原铁水，提升产品附加值。

技术领域

本发明属于转炉炼钢过程固体废弃物资源再利用领域，尤其涉及 一种利用转炉渣制备水泥混合料的方法。

背景技术

转炉渣是一种转炉炼钢的过程中产生的工业固体废物。每生产1 吨钢要副产0.1～0.13吨钢渣，温度1350℃～1450℃左右。其中还含 有10～30％全铁(TFe)和大量有益元素钙、镁和硅等，因此，加大 对转炉渣资源的回收利用，成为降低钢厂冶炼成本，实现废弃物零排 放的主要手段。目前，对于转炉渣现有的主要处理方法是将冷态转炉 渣经过破碎、筛分、磁选等步骤，提取其中的金属氧化物后再加以利 用，通常处理后转炉渣用于地基回填、道路铺筑、水泥原料、净水剂 和钢渣肥料等。这种处理方法得到的两种产品分别为铁氧化物及高碱 度渣系，产品附加值较低。

水泥混合料是一种玻璃化率大于80％，胶凝活性高，二元碱度 0.8～1.3，铁氧化物含量低于5％的渣系。

《一种利用煤气还原转炉渣及炉渣循环利用的方法》(CN 105624359 A)公开了的一种利用煤气还原转炉渣及炉渣循环利用的 方法，其包括以下步骤：将转炉冶炼过程分为转炉炼钢与转炉渣热处 理两个流程，所述转炉炼钢流程中，铁水中的杂质元素经氧化反应以 氧化物的形式进入转炉渣，形成高磷含量的热态转炉渣；将所述转炉 渣倒入处理渣灌单元，进入所述转炉渣热处理流程，盛有所述转炉渣 的渣灌单元转移到转炉渣处理站，在所述转炉渣处理站内所述转炉渣 发生以煤气为还原介质的热态还原，其中，FeO的还原比例＞80％、 P2O5的还原比例＞80％，热态还原处理过程同时进行所述转炉渣的 余热回收与气态磷回收工作，处理完结后的转炉渣作为预熔渣与含铁 冷却料返回转炉重新应用。该方法所得到渣系二元碱度较高，玻璃化 率及胶凝活性低，且渣中存在游离氧化钙，该渣系无法在水泥行业得 到应用。

《一种钢渣处理方法及其装置》(CN 103757152 B)公开了的钢 渣处理方法包括将硅铝酸性氧化物和钢渣投料，其中，混合料中的总 的硅铝酸性氧化物与碱性氧化物的摩尔比1:2.5-2.9；回转窑温度为 1350-1450℃，还原剂存在下，混合料在回转窑中加热混合；产物粒 化为颗粒，进行水淬和降温，之后落入水中，再经脱水处理；脱水后 颗粒进行磁选分离，钢粒与系列硅酸盐颗粒分离。该方法中还原剂为 一氧化碳与煤粉混合物，原料成本较高。且回转窑煤粉燃烧过程必然 引入空气中的氧，相比于还原剂直接还原流程复杂，还原效率较低。