[发明专利]一种铵浸钢渣固化砷碱渣制备微晶玻璃的方法在审

专利信息
申请号: 202210570462.1 申请日: 2022-05-24
公开(公告)号: CN115650588A 公开(公告)日: 2023-01-31
发明(设计)人: 童志博;刘诗昌;谢秋燕;孙靖婷;匡美玲;张薇;严芳梅;朱润辉;冉琦祺;任敏;李清;张娜娜 申请(专利权)人: 长江师范学院
主分类号: C03C10/00 分类号: C03C10/00;C03C6/10;C03B19/02;C03B32/02;C21B3/04;C21B13/00
代理公司: 北京深川专利代理事务所(普通合伙) 16058 代理人: 张娴
地址: 408100 重庆市*** 国省代码: 重庆;50
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摘要:
搜索关键词: 一种 钢渣 固化 砷碱渣 制备 玻璃 方法
【说明书】:

发明公开了一种铵浸钢渣固化砷碱渣制备微晶玻璃的方法,具体涉及钢渣利用技术领域,包括以下具体步骤:步骤一、收集炼钢脱硫渣,再将其粉碎研磨至60目以下,然后利用4mol/L氯化铵溶液浸出24h,经过过滤、烘干后得到铵浸脱硫渣;步骤二、收集步骤一中制备的铵浸脱硫渣,并配以高铝粉煤灰、碎玻璃、碳粉和砷碱渣,将收集到的高铝粉煤灰、碎玻璃和砷碱渣分别进行破碎并利用球磨机球磨后过100目筛。本发明通过在高温的条件下使高铝粉煤灰和铵浸脱硫渣进行高温碳热反应,使渣‑铁分离进行提铁,实现金属铁的回收,而且在本发明中铁的回收率高,能够产生较高的经济价值,而且还能够对二氧化碳进行利用,避免排放出过多的二氧化碳造成环境污染。

技术领域

本发明涉及钢渣利用技术领域,具体涉及一种铵浸钢渣固化砷碱渣制备微晶玻璃的方法。

背景技术

钢渣是炼钢时产生的一种工业废渣,其数量一般为粗钢产量的12%-20%,大量钢渣的弃置堆积不仅占用了大量的土地,也是造成环境污染的源头。因此,将钢渣作为二次资源进行开发利用一直是国内外环保工作者的重要研究内容,也是钢铁企业发展循环经济,实现可持续发展的必然趋势。钢渣就是炼钢过程排出的熔渣,主要是金属炉料中各元素被氧化后生成的氧化物、被侵蚀的炉衬料和补炉材料、金属炉料带入的杂质和为调整钢渣性质而特意加入的造渣材料,如石灰石、白云石、铁矿石、硅石等。按炼钢工艺钢渣可分为:转炉渣和电炉渣;按冶炼过程一般可分为:初期渣、精炼渣、出钢渣及浇铸渣;按形成形态可区分为:水淬粒状钢渣、块状钢渣和粉状钢渣。

钢渣的性质随化学成分的变化而变化,由于化学成分及冷却条件不同造成钢渣外观形态、颜色差异很大。碱度较低的钢渣呈灰色,碱度较高的钢渣呈褐灰色、灰白色。钢渣块松散不粘结,质地坚硬密实,孔隙较少。钢渣中的含铁量较高,其密度为3.1g/cm3-3.6g/cm3

而炼钢脱硫渣是指铁水在进入转炉前进行预脱硫处理得到的废渣,目前市面上对炼钢脱硫渣的处理仅是简单使用电磁吊磁选分离,但由于渣铁粘连无法有效分离,只能够通过以较低的价格直接外卖,导致经济效益低,而且,在钢铁冶炼过程中会产生大量二氧化碳,容易污染环境,加重温室效应。

因此,发明一种铵浸钢渣固化砷碱渣制备微晶玻璃的方法来解决上述问题很有必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种铵浸钢渣固化砷碱渣制备微晶玻璃的方法,通过在高温的条件下使高铝粉煤灰和铵浸脱硫渣进行高温碳热反应,使渣-铁分离进行提铁,实现金属铁的回收,而且在本发明中铁的回收率高,能够产生较高的经济价值,而且还能够对二氧化碳进行利用,避免排放出过多的二氧化碳造成环境污染,以解决技术中的上述不足之处。

为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种铵浸钢渣固化砷碱渣制备微晶玻璃的方法,包括以下具体步骤:

步骤一、制备铵浸钢渣:收集炼钢脱硫渣,再将其粉碎研磨至60目以下,然后利用4mol/L氯化铵溶液浸出24h,经过过滤、烘干后得到铵浸脱硫渣;

步骤二、收集原料:收集步骤一中制备的铵浸脱硫渣,并配以高铝粉煤灰、碎玻璃、碳粉和砷碱渣,将收集到的高铝粉煤灰、碎玻璃和砷碱渣分别进行破碎并利用球磨机球磨后过100目筛;

步骤三、将原料按照配比配好后装入刚玉坩埚并置于马费炉中加热,在1500℃下保温2h,并进行提铁操作,提取混合物中的铁,待马弗炉冷却至室温后取出坩埚,进行渣铁分离;

步骤四、将步骤三中进行渣铁分离后的渣放入刚玉坩埚中,然后置于马弗炉中再次熔融,在1500℃保温2h后浇筑到600℃预先加热的模具中,然后迅速置于600℃的马弗炉中退火2h,然后随炉冷却至室温,得到基础玻璃;

步骤五、取少量基础玻璃磨成粉后进行综合热分析,并根据差热曲线,将基础玻璃置于马弗炉中进行热处理,升温速率为5℃/min,基础玻璃热处理完成后随炉冷却,得到微晶玻璃。

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