[发明专利]高掺量钢渣陶瓷膜料固钙法制备的高孔隙率通孔材料

说明书

本发明公开了一种高掺量钢渣陶瓷膜料固钙法制备的高孔隙率通孔材料，由以下质量百分比的原料制备而成：钢渣70‑85％，陶瓷膜料15‑30％，上述原料总含量为100％；其中，所述钢渣颗粒粒径为380‑830μm；陶瓷膜料由以下质量百分比的原料组成：膨润土15％‑25％、高岭土25％‑40％、玻璃粉20％‑35％以及长石15‑25％。解决了现有技术利用钢渣制备的高孔隙通孔材料产品强度低的问题。

技术领域

本发明属于钢渣固废处理技术领域，具体涉及高掺量钢渣陶瓷膜料固钙法制备的高孔隙率通孔材料。

背景技术

钢渣是冶金工业生产过程中产生的废渣，其产生率为粗钢产量的8％～15％，随着钢铁工业的快速发展而迅速递增，全国钢渣累积堆存约10亿t，钢铁企业废渣的处理和资源化利用问题也越来越受到重视。钢渣主要由钙、铁、硅、镁，以及少量铝、锰、磷等的氧化物组成。主要的矿物相为硅酸三钙、硅酸二钙、钙镁橄榄石、钙镁蔷薇辉石、铁铝酸钙，以及硅、镁、铁、锰、磷的氧化物形成的固熔体，还含有少量游离氧化钙以及金属铁、氟磷灰石等。目前在钢渣利用方面主要有：钢渣中重金属的提取；作为水泥组分应用于水泥生产；铺路材料。

钢渣的晶相主要是硅酸二钙、硅酸三钙以及游离钙和游离镁，在制备高孔隙通孔材料时，采用的是颗粒堆积法制备，含游离钙、游离镁等成分的颗粒，在产品烧成时如果没有同其他组分完全反应，形成新的固熔体晶相，后期将导致以钢渣为原料的颗粒高温烧成后以氧化钙、氧化镁的形式存在，易吸湿形成氢氧化钙、氢氧化镁，这两种物质膨胀系数大，将产生内应力，导致结合层强度降低而产生裂纹，从而使产品强度降低。

发明内容

本发明的目的是提供一种高掺量钢渣陶瓷膜料固钙法制备的高孔隙率通孔材料，以解决现有技术利用钢渣制备的高孔隙通孔材料产品强度低的问题。

本发明采用的技术方案是：高掺量钢渣陶瓷膜料固钙法制备的高孔隙率通孔材料，由以下质量百分比的原料制备而成：

钢渣70-85％，

陶瓷膜料15-30％，

上述原料总含量为100％；

其中，所述钢渣颗粒粒径为380-830μm；

陶瓷膜料由以下质量百分比的原料组成：膨润土15％-25％、高岭土25％-40％、玻璃粉20％-35％以及长石15-25％。

进一步的，陶瓷膜料的原料均为粉料，粉料的颗粒粒径为58μm筛余＜1％。

本发明还提供了一种技术方案，高掺量钢渣陶瓷膜料固钙法制备的高孔隙率通孔材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤1、将钢渣粉碎后，筛分出颗粒粒径为380-830μm的钢渣备用；按配比称取陶瓷膜料的原料，并将其混合均匀制得陶瓷膜料；

步骤2、将步骤1筛分出的钢渣颗粒倒入立式搅拌机，加水搅拌均匀；

步骤3、向立式搅拌机中加入所述陶瓷膜料进行强力搅拌，搅拌速度40-60r/min，搅拌时间20-30min，使陶瓷膜料均匀包裹至钢渣颗粒外表面并形成厚度为0.2～0.5mm的陶瓷膜；

步骤4、将经步骤3处理后的包裹有陶瓷膜的钢渣放入料仓陈腐大于12小时后，再放入压机中压制成型为坯体，最后烧制成为高掺量钢渣陶瓷膜料固钙法制备的高孔隙率通孔材料。

进一步的，步骤4中，将坯体放入辊道窑烧制，其成熟温度1150-1200℃、烧成周期4.5～6h。

本发明的有益效果是，通过高掺量钢渣陶瓷磨料固钙法制备高孔隙率通孔材料，产品生产配方中钢渣的加入量大，最高可达到85％；通过晶相重构，达到了固钙固镁的目的，产品的强度高、抗冻性能好。

附图说明

图1为本发明实施例1的EDS分层图像图；