專利名稱：鋼渣的活化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及固體廢棄物處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋼渣的活化方法。
背景技術(shù)：
鋼渣就是煉鋼過程排出的熔渣。鋼渣主要是金屬爐料中各元素被氧化后生成的氧化物、被侵蝕的爐襯料和補(bǔ)爐材料、金屬爐料帶入的雜質(zhì)和為調(diào)整鋼渣性質(zhì)而特意加入的造渣材料，如石灰石、白云石、鐵礦石、硅石等。鋼渣的主要礦物組成為硅酸三鈣、硅酸二鈣、 鈣鎂橄欖石、鈣鎂薔薇輝石、鐵酸二鈣、RO (R代表鎂、鐵、錳的氧化物，即FeO、MgO、MnO形成的固熔體)、游離石灰(fCaO)等。世界各國(guó)的冶金工業(yè)，每生產(chǎn)I噸粗鋼都會(huì)排放約130KG的鋼渣，全世界每年排放鋼渣量約I I. 5億噸。我國(guó)國(guó)內(nèi)積存鋼渣已有I億噸以上，且每年仍以數(shù)千萬噸的排渣量遞增，我國(guó)鋼渣的利用率較低，約為10%。若不處理和綜合利用，鋼渣會(huì)占用越來越多的土地、污染環(huán)境、造成資源的浪費(fèi)，影響鋼鐵工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此有必要對(duì)鋼渣進(jìn)行減量化、資源化和高價(jià)值綜合利用研究。目前，對(duì)鋼渣的綜合利用主要包括冶金、建筑材料、農(nóng)業(yè)利用、工程應(yīng)用等領(lǐng)域。在作為建筑材料方面，鋼渣可用于生產(chǎn)水泥、用于筑路材料、用于建材生產(chǎn)(如生產(chǎn)磚、砌塊) 等。但由于鋼渣中硅含量只有約9%，比水泥中的硅含量(20% 30% )要少得多，導(dǎo)致其水化活性低，用其進(jìn)行制作的建筑材料不僅凝結(jié)時(shí)間長(zhǎng)，而且強(qiáng)度低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種鋼渣的活化方法，用該方法處理得到的鋼渣的活性指數(shù)能提高50%以上，用該方法處理得到的鋼渣生產(chǎn)膠凝材料強(qiáng)度能提高一倍以上。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為一種鋼渣的活化方法，該方法包括以下操作步驟(I)將熱悶鋼渣在硅酸鈉和鋁酸鈉的混合溶液浸泡15天，硅酸鈉和鋁酸鈉的混合溶液中硅酸鈉含量為50% 90%、鋁酸鈉含量為10% 50% ;(2)將浸泡后的鋼渣自然風(fēng)干48小時(shí)；(3)將自然風(fēng)干后的鋼渣加熱至800°C，然后保溫4小時(shí)；(4)在自然條件下將鋼渣冷卻至室溫，然后進(jìn)行粉磨至細(xì)度達(dá)到比表面積大于 450M2/Kg，得到活化鋼渣微粉。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下顯著優(yōu)點(diǎn)和有益效果本發(fā)明的活化方法先將熱悶鋼渣在硅酸鈉和鋁酸鈉溶液中充分浸泡，使溶液中的硅離子、鋁離子滲透到鋼渣(鋼渣微孔含量大)內(nèi)部，然后800°C溫度下保溫4小時(shí)，高溫保溫使鋼渣內(nèi)部游離形式的各種元素如硅離子、鈣離子等進(jìn)行反應(yīng)生成高水化活性礦物，從而使形成的鋼渣微粉活性指數(shù)提高50%以上，用其配制的膠凝材料強(qiáng)度提高一倍以上，從而有效滿足建筑材料對(duì)抗折、抗壓等強(qiáng)度的需求。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步具體描述，但本實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明。實(shí)施例I :取熱悶鋼渣原料按照本發(fā)明活化方法進(jìn)行處理(I)將熱悶鋼渣原料在硅酸鈉和鋁酸鈉的混合溶液浸泡15天，硅酸鈉和鋁酸鈉的混合溶液中娃Ife納含量為80%、招酸納含量為20% ；(2)將浸泡后的鋼渣自然風(fēng)干48小時(shí)；(3)將自然風(fēng)干后的鋼渣加熱至800°C，然后保溫4小時(shí)；(4)在自然條件下將鋼渣冷卻至室溫，然后進(jìn)行粉磨(傳統(tǒng)球磨方式)至細(xì)度達(dá)到比表面積大于450M2/Kg，得到活化鋼渣微粉。取活化鋼渣微粉225克、P042. 5水泥225克、水225克、標(biāo)準(zhǔn)砂1350克，制成 40x40x160mm試件，檢測(cè)其活性指數(shù)三天抗折強(qiáng)度為4. 2MPa、抗壓強(qiáng)度為22. 7MPa，二十八天抗折強(qiáng)度為8. 3MPa、抗壓強(qiáng)度為44. IMPa0對(duì)照例I :取同實(shí)施例I的熱悶鋼渣原料，未經(jīng)活化處理粉磨至細(xì)度達(dá)到比表面積大于 450M2/Kg (粉磨方法同實(shí)施例I)，得到鋼渣微粉。取鋼渣微粉225克、P042. 5水泥225克、水225克、標(biāo)準(zhǔn)砂1350克，制成 40x40x160mm試件，檢測(cè)其活性指數(shù)三天抗折強(qiáng)度為I. 8MPa、抗壓強(qiáng)度為9. 8MPa，二十八天抗折強(qiáng)度為5. 2MPa、抗壓強(qiáng)度為29. 5MPa。實(shí)施例2 取熱悶鋼渣原料按照本發(fā)明活化方法進(jìn)行處理(I)將熱悶鋼渣原料在硅酸鈉和鋁酸鈉的混合溶液浸泡15天，硅酸鈉和鋁酸鈉的混合溶液中硅酸鈉含量為50%、鋁酸鈉含量為50% ；(2)將浸泡后的鋼渣自然風(fēng)干48小時(shí)；(3)將自然風(fēng)干后的鋼渣加熱至800°C，然后保溫4小時(shí)；(4)在自然條件下將鋼渣冷卻至室溫，然后進(jìn)行粉磨(傳統(tǒng)球磨方式)至細(xì)度達(dá)到比表面積大于450M2/Kg，得到活化鋼渣微粉。取活化鋼渣微粉225克、P042. 5水泥225克、水225克、標(biāo)準(zhǔn)砂1350克，制成 40x40x160mm試件，檢測(cè)其活性指數(shù)三天抗折強(qiáng)度為3. OMPa、抗壓強(qiáng)度為12. 9MPa，二十八天抗折強(qiáng)度為5. 9MPa、抗壓強(qiáng)度為34. 7MPa。對(duì)照例2:取同實(shí)施例2的熱悶鋼渣原料，未經(jīng)活化處理粉磨至細(xì)度達(dá)到比表面積大于 450M2/Kg (粉磨方法同實(shí)施例2)，得到鋼渣微粉。取鋼渣微粉225克、P042. 5水泥225克、水225克、標(biāo)準(zhǔn)砂1350克，制成 40x40x160mm試件，檢測(cè)其活性指數(shù)三天抗折強(qiáng)度為I. 8MPa、抗壓強(qiáng)度為9. 8MPa，二十八天抗折強(qiáng)度為5. 2MPa、抗壓強(qiáng)度為29. 5MPa。
實(shí)施例3 取熱悶鋼渣原料按照本發(fā)明活化方法進(jìn)行處理(I)將熱悶鋼渣原料在硅酸鈉和鋁酸鈉的混合溶液浸泡15天，硅酸鈉和鋁酸鈉的混合溶液中娃Ife納含量為90*%、招酸納含量為10% ；(2)將浸泡后的鋼渣自然風(fēng)干48小時(shí)；(3)將自然風(fēng)干后的鋼渣加熱至800°C，然后保溫4小時(shí)；(4)在自然條件下將鋼渣冷卻至室溫，然后進(jìn)行粉磨(傳統(tǒng)球磨方式)至細(xì)度達(dá)到比表面積大于450M2/Kg，得到活化鋼渣微粉。取活化鋼渣微粉225克、P042. 5水泥225克、水225克、標(biāo)準(zhǔn)砂1350克，制成 40x40x160mm試件，檢測(cè)其活性指數(shù)三天抗折強(qiáng)度為3. 6MPa、抗壓強(qiáng)度為16. 7MPa，二十八天抗折強(qiáng)度為6. 3MPa、抗壓強(qiáng)度為38. 4MPa。對(duì)照例3 :取同實(shí)施例3的熱悶鋼渣原料，未經(jīng)活化處理粉磨至細(xì)度達(dá)到比表面積大于 450M2/Kg (粉磨方法同實(shí)施例3)，得到鋼渣微粉。取鋼渣微粉225克、P042. 5水泥225克、水225克、標(biāo)準(zhǔn)砂1350克，制成 40x40x160mm試件，檢測(cè)其活性指數(shù)三天抗折強(qiáng)度為I. 8MPa、抗壓強(qiáng)度為9. 8MPa，二十八天抗折強(qiáng)度為5. 2MPa、抗壓強(qiáng)度為29. 5MPa。實(shí)施例所用的原料，除另有說明外，均為普通市售工業(yè)品。本發(fā)明的上述實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的說明而不能用于限制本發(fā)明，與本發(fā)明的權(quán)利要求書相當(dāng)?shù)暮x和范圍內(nèi)的任何改變，都應(yīng)認(rèn)為是包括在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種鋼渣的活化方法，其特征在于包括以下操作步驟(1)將熱悶鋼渣在硅酸鈉和鋁酸鈉的混合溶液浸泡15天，硅酸鈉和鋁酸鈉的混合溶液中硅酸鈉含量為50% 90%、鋁酸鈉含量為10 50% ;(2)將浸泡后的鋼渣自然風(fēng)干48小時(shí)；(3)將自然風(fēng)干后的鋼渣加熱至800°C，然后保溫4小時(shí)；(4)在自然條件下將鋼渣冷卻至室溫，然后進(jìn)行粉磨至細(xì)度達(dá)到比表面積大于450M2/ Kg，得到活化鋼渣微粉。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鋼渣的活化方法，它包括以下操作步驟將熱悶鋼渣在硅酸鈉和鋁酸鈉的混合溶液浸泡15天，硅酸鈉和鋁酸鈉的混合溶液中硅酸鈉含量為50％～90％、鋁酸鈉含量為10～50％；將浸泡后的鋼渣自然風(fēng)干48小時(shí)；將自然風(fēng)干后的鋼渣加熱至800℃，然后保溫4小時(shí)；在自然條件下將鋼渣冷卻至室溫，然后進(jìn)行粉磨至細(xì)度達(dá)到比表面積大于450M2/Kg，得到活化鋼渣微粉。用該方法處理得到的鋼渣的活性指數(shù)能提高50％以上，用該方法處理得到的鋼渣生產(chǎn)膠凝材料強(qiáng)度能提高一倍以上。
文檔編號(hào)C04B5/00GK102531419SQ20121000105
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2012年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月4日
發(fā)明者孫家瑛 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)寧波理工學(xué)院