[发明专利]一种改性AOD渣及其制备方法和应用、建筑材料

说明书

本发明提供了一种改性AOD渣及其制备方法和应用、建筑材料，涉及冶金技术技术领域。本发明将熔融AOD渣与粉煤灰混合后冷淬，使得改性AOD渣中产生大量的玻璃相，水化活性、固化铬的能力和稳定性优异，所得改性AOD渣中Cr的浸出浓度≤0.042mg/L，远低于HJ/T 301‑2007规定的解毒后铬渣中Cr浸出标准值1.5mg/L，改性AOD渣的Cr元素的浸出浓度低，安全性高，在建筑材料中具有很好的应用前景。而且，本发明提供的制备方法，原料来源广且价格低廉，生产成本低，提高了AOD渣和粉煤灰的资源化利用率，降低了固废对环境的污染，安全性高，适宜工业化生产。

技术领域

本发明涉及冶金技术技术领域，具体涉及一种改性AOD渣及其制备方法和应用、建筑材料。

背景技术

AOD渣是不锈钢生产过程中，利用氩氧脱碳精炼炉生产剩余的精炼渣，因其活性差且含有一定的易浸出毒性Cr元素而难以利用。AOD渣的主要成分为CaO 55~60wt%，SiO₂ 25~30wt%，Cr₂O₃ 1~3wt%，MgO 2~5wt%。现有技术CN109180030A公开了一种建筑胶凝材料和建筑用料，建筑胶凝材料由不锈钢精炼钢渣和工业废渣混合粉磨制成，其中，不锈钢精炼钢渣为冶炼不锈钢的AOD炉钢渣，工业废渣为钢铁厂废渣和/或钢渣尾渣；建筑用料由建筑胶凝材料与水泥或混凝土混合制得。然而，上述不锈钢精炼钢渣中Cr元素的浸出浓度高（≥0.2mg/L），产品安全性差。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种改性AOD渣及其制备方法和应用、建筑材料，本发明制备的改性AOD渣的Cr元素的浸出浓度低，安全性高。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种改性AOD渣的制备方法，括以下步骤：

将AOD渣和粉煤灰熔融混合，得到熔渣；

将所述熔渣进行冷淬，得到改性AOD渣。

优选的，所述熔渣中粉煤灰的质量分数为30~35wt%。

优选的，所述粉煤灰和AOD渣的含水量独立地≤5wt%。

优选的，所述熔融混合的温度为1500~1550℃，时间为30~60min。

优选的，所述冷淬的冷却速率为300~500℃/min。

本发明提供了上述技术方案所述制备方法得到的改性AOD渣，所述改性AOD渣中玻璃相的含量为97~100%。

优选的，所述改性AOD渣的粒径≤0.1mm。

本发明提供了一种建筑材料，包括上述技术方案所述的改性AOD渣和水泥。

优选的，所述建筑材料中改性AOD渣的含量为20~40wt%。

本发明提供了一种改性AOD渣的制备方法，包括以下步骤：将AOD渣和粉煤灰熔融混合，得到熔渣；将所述熔渣进行冷淬，得到改性AOD渣。本发明将AOD渣与粉煤灰熔融混合后冷淬，使得改性AOD渣中产生大量的玻璃相，具有优异的水化活性、固化铬的能力以及稳定性，使得改性AOD渣中Cr元素的浸出浓度≤0.042mg/L，远低于HJ/T 301-2007规定的解毒后铬渣中Cr浸出标准值1.5mg/L，改性AOD渣的Cr元素的浸出浓度低，安全性高，在建筑材料中具有很好的应用前景。而且，本发明提供的制备方法，原料来源广且价格低廉，生产成本低，提高了AOD渣和粉煤灰的资源化利用率，降低了固废对环境的污染，安全性高，为资源化、无害化协同处理AOD渣和粉煤灰提供了一种有效途径，适宜工业化生产，具有很好的环境和经济效益。