[发明专利]一种利用高炉熔渣直接制备发泡材料的方法

说明书

本发明提供了一种利用高炉熔渣直接制备发泡材料的方法，包括以下步骤：将高炉熔渣与调质剂混合，得到调质熔渣；将发泡剂与稳泡剂混合，得到混合物料；将所述调质熔渣与所述混合物料以及助熔剂混合，进行发泡，得到发泡材料；所述发泡的温度为1100～1200℃，所述发泡的时间为20～30min；所述发泡材料由包括以下组分的原料制备得到：73.5～83.5wt％高炉熔渣，5～10wt％调质剂，0.5～1.5wt％发泡剂，5～7wt％稳泡剂和6～8wt％助熔剂。本发明以高炉熔渣为基料，添加调质剂、发泡剂、稳泡剂以及助熔剂进行发泡，提高了高炉熔渣利用率，得到了孔径均匀、成孔率高、闭孔结构的发泡材料。

技术领域

本发明属于冶金工程技术领域，具体涉及一种利用高炉熔渣直接制备发泡材料的方法。

背景技术

高炉中直接排放的熔融炉渣(即高炉熔渣)的温度一般在1450～1550℃，1t高炉熔渣含有约(126～188)×10⁴kJ的显热，相当于60kg标准煤的能量，属于高品质的余热资源，具有很高的回收价值。

目前，高炉熔渣处理方式通常采用水淬工艺，而水淬工艺是将高炉熔渣用水冲成沙砾状的水渣，成品水渣可用作水泥原料、筑路或地基回填材料、混凝土骨料等。这种方式需要消耗大量的水，且水淬过程中会产生大量的H₂S和SO₂等腐蚀性蒸汽和含悬浮物与氰化物的过滤水，对环境产生污染。因此，为避免环境污染，逐渐采用将高炉熔渣制备发泡材料的方式实现对高炉熔渣的应用，例如专利CN108546132A中记载了一种利用高炉热态熔渣制备发泡陶瓷材料的方法，包括如下步骤：S1、对配合料进行预热，配合料按质量百分比包括大于50％的二氧化硅；S2、将温度为1450～1550℃的高炉热态熔渣和预热后的配合料一起输送入调质均化装置中，混合均匀并保温，得到调质熔渣；S3、将调质熔渣输送到转碟粒化装置中，控制转碟粒化工艺参数，并通入预热后的发泡剂，使发泡剂充分包覆调质熔渣并与调质熔渣混合均匀，得到发泡陶瓷配料；S4、将发泡陶瓷配料输送到发泡装置中，进行发泡、退火，得到发泡陶瓷材料。这种方式虽然实现了高炉熔渣的回收再利用，但是其高炉熔渣的质量仅占高炉熔渣和配合料的总质量的30～70％，对于高炉熔渣的利用率较低，如果继续增加高炉熔渣的加入量会导致发泡材料孔径不均匀，进而降低发泡材料的性能，无法满足品质要求。

因此，亟需对工艺进行改进在保证发泡材料性能的基础上提高高炉熔渣的利用率。

发明内容

本发明的目的提供一种利用高炉熔渣直接制备发泡材料的方法。本发明提供的制备方法在不影响发泡材料性能的基础上提高了高炉熔渣的利用率。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种利用高炉熔渣直接制备发泡材料的方法，包括以下步骤：

(1)将高炉熔渣与调质剂混合，得到调质熔渣；

(2)将发泡剂与稳泡剂混合，得到混合物料；

(3)将所述步骤(1)得到的调质熔渣与所述步骤(2)得到的混合物料以及助熔剂混合，进行发泡，得到发泡材料；所述发泡的温度为1100～1200℃，所述发泡的时间为20～30min；

所述步骤(1)和步骤(2)没有先后顺序；

所述发泡材料由包括以下组分的原料制备得到：

73.5～83.5wt％高炉熔渣，5～10wt％调质剂，0.5～1.5wt％发泡剂，5～7wt％稳泡剂和6～8wt％助熔剂。

优选地，所述步骤(1)中混合的温度为1350～1450℃。

优选地，所述调质剂为固体废弃物。

优选地，所述固体废弃物为铁尾矿或粉煤灰。