[发明专利]一种改性钢渣、制备方法及在非高炉直接还原工艺的应用

权利要求书

1.一种改性钢渣的制备方法，其特征在于：通过富氧气氛对钢渣进行风淬造粒，将FeO转变为Fe₂O₃，再采用碳酸化技术将钢渣中的Ca、P分离出去，得到改性钢渣；

所述碳酸化过程具体为：将风淬改性后的钢渣置于Ca、Fe分离室内，乙酸浓度调为15％，控制液体的PH值为5.5-6，液固比15：1～25：1，反应温度控制在25～100℃，经不断搅拌60～90min后，实现钢渣中的Ca、P和Fe的分离，得到富含Ca²⁺、P的溶液和富含Fe的改性钢渣。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述风淬的气源主要为空气，同时在主空气管道上接入富氧管道，其设置富氧调节阀和富氧快切阀，用于调节富氧量和富氧过程中的安全性。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：富氧率为1％-3％，即控制风淬气氛中O₂的浓度为22％-24％。

4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：氧气和空气混合后，经高压风机加压至0.5-0.6MPa，用于风淬钢渣的气源。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：钢渣在风淬反应室内进行风淬，风淬反应室内设置安全联锁，用于监控和保证富氧风淬的安全运行。

6.权利要求1-5任一项所述的制备方法获得的改性钢渣。

7.权利要求6所述的改性钢渣在非高炉直接还原工艺中的应用，其特征在于：具体应用为还原配料。

8.如权利要求7所述的应用，其特征在于：碳酸化过程富含Ca²⁺、P的溶液作为处理非高炉直接还原工艺烟气的固碳、脱硫剂，用于非高炉直接还原工艺的烟气处理；

其中，烟气处理后，通过真空抽滤机，分离出固体和液体，其中固体作为水泥生产的原料，而液体中富含乙酸成分，按照乙酸：磷酸三丁酯摩尔量的1：1进行添加萃取，从废水中分离出乙酸和磷酸三丁酯的混合液，废水进入Ca、Fe分离室内循环利用。

9.如权利要求8所述的应用，其特征在于：乙酸和磷酸三丁酯的混合液进入蒸馏分离系统内，蒸馏分离出乙酸和磷酸三丁酯，循环利用。

10.如权利要求9所述的应用，其特征在于：从除尘后的烟气中引出温度约为150-180℃的烟气，与固碳、脱硫后的烟气混合升温，消除烟羽。