利用風(fēng)淬鋼渣生產(chǎn)保溫砌塊用陶粒的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于冶金渣處理及資源化利用技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種利用風(fēng)淬鋼渣生產(chǎn)保溫砌塊用陶粒的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，陶粒作為一種新型建材產(chǎn)業(yè)，發(fā)展勢頭勁猛。這主要表現(xiàn)為:①使用的原材料突破了石渣(人工砂或河砂)，逐漸研發(fā)了粉煤灰、煤渣灰、建筑垃圾、高爐渣、冶金尾礦等工業(yè)廢渣；②制備方法也出現(xiàn)了燒結(jié)型、高溫?zé)崦浶秃兔鉄投喾N類型；③應(yīng)用領(lǐng)域從最初的砌塊和輕集料混凝土，到污水處理濾料、無土栽培、綠化、透水混凝土等眾多領(lǐng)域，充分發(fā)揮了陶粒所具備的質(zhì)輕、密實(shí)、保溫隔熱、透水等眾多優(yōu)良性能，有力地推進(jìn)了我國新型無機(jī)材料的發(fā)展。
[0003]在本發(fā)明之前，保溫陶粒在我國已經(jīng)有很多文獻(xiàn)進(jìn)行報(bào)道。申請?zhí)枮?01210115005.X的發(fā)明專利公開了一種大摻量粉煤灰陶粒及制備空心砌塊的方法；申請?zhí)枮?01310123385.6的發(fā)明專利公開了一種用硼泥/黃土制作陶?；炷量招谋仄鰤K；申請?zhí)枮?01310123432.7的發(fā)明專利公開了一種用煤矸石/高嶺土制備陶?；炷量招谋仄鰤K的方法。這些專利文獻(xiàn)均突破原有的頁巖原料的限制，使用粉煤灰等工業(yè)廢渣替代粘土或頁巖，但是在實(shí)際使用過程中，按照這幾種專利方法生產(chǎn)出陶粒都具有干縮開裂的不足的問題，宄其原因，主要是這些無機(jī)工業(yè)廢渣主要是充當(dāng)填料，活性低，經(jīng)高溫反應(yīng)后再次水化形成鈣礬石等物相較難。
[0004]而鋼渣是煉鋼過程中產(chǎn)生的一種副產(chǎn)品，其具有水泥相似的物相成分，常稱之為過燒水泥。經(jīng)過幾十年的研宄，鋼渣被廣泛用于水泥、建材、道路材料等多領(lǐng)域。但是，由于鋼渣中含有游離氧化鈣和氧化鎂等不穩(wěn)定成分，長期在水泥混凝土領(lǐng)域被限制使用，從而鋼渣綜合利用率不高，鋼渣堆積嚴(yán)重。但是鋼渣本身具有多孔性和一定的膠凝性，有利于成球，含有少量的鐵氧化物可以降低燒成溫度，鋼渣是生產(chǎn)陶粒的十分理想的材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是要提供一種利用風(fēng)淬鋼渣生產(chǎn)保溫砌塊用陶粒的方法，利用該方法生產(chǎn)的空心砌塊具有保溫、抗震、抗凍、耐火等性能，而且解決了目前鋼渣堆積而污染環(huán)境的問題，使提高鋼渣利用的附加值，同時(shí)，該生產(chǎn)方法工藝簡單，節(jié)能環(huán)保，成本低廉。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的利用風(fēng)淬鋼渣生產(chǎn)保溫砌塊用陶粒的方法，包括以下步驟:
[0007]I)按質(zhì)量計(jì)稱取原料，其中:
[0008]風(fēng)淬鋼渣尾渣55?75份、膨潤土 7?15份、粘合劑15?25份、植物纖維素I?2份、膨脹劑I?2份；
[0009]2)將原料在研磨機(jī)中混磨成100?150目粉末，在攪拌機(jī)里攪拌15?18min，加入水質(zhì)量為8?10份，在攪拌機(jī)中繼續(xù)混合攪拌18?22min ；
[0010]3)然后在高壓對輥壓球機(jī)上造球得到球形粒狀生料，粒徑為2?15mm ;
[0011]4)將所得球形生料進(jìn)入干燥系統(tǒng)，提升球團(tuán)溫度至60?70°C后，再進(jìn)行烘干，烘干爐溫度125?250°C，烘干時(shí)間90?IlOmin ；
[0012]5)然后進(jìn)采用轉(zhuǎn)窯進(jìn)行600?725°C生燒40?90min ；
[0013]6)最后在1250?1450°C高溫焙燒20?45min，經(jīng)冷卻后即得鋼渣陶粒。
[0014]優(yōu)選地，所述風(fēng)淬鋼渣尾渣為轉(zhuǎn)爐鋼渣經(jīng)過風(fēng)淬和磁選后的尾渣，其金屬鐵含量小于I %，平均粒徑為0.01?4.75mm。
[0015]進(jìn)一步地，所述的膨潤土為鈉基膨潤土，即天然膨潤土經(jīng)鈉化處理的鈉基膨潤土。
[0016]再進(jìn)一步地，所述的粘合劑為高爐礦渣粉、水泥、石灰、電石廢渣和工業(yè)石膏中的一種或者幾種。
[0017]還進(jìn)一步地，所述的植物纖維素為造紙廢液殘?jiān)⒏收釟堅(jiān)?、稻草秸桿中的一種或者幾種。
[0018]更進(jìn)一步地，所述的膨脹劑為氧化鋁粉。
[0019]還進(jìn)一步地，步驟2)中，所述混合攪拌時(shí)，攪拌速度為200?250r/min。
[0020]本發(fā)明的利用風(fēng)淬鋼渣生產(chǎn)保溫砌塊用陶粒的方法中個(gè)原料選擇以及生產(chǎn)工藝參數(shù)選擇原理為:風(fēng)淬鋼渣工藝是利用高溫液態(tài)下鋼渣分子之間的引力較小，用高速氣流在空中將落下的高溫液態(tài)鋼渣流股迅速擊碎為細(xì)小液滴，并隨氣流定向飛行，在飛行過程中迅速冷卻為半固態(tài)渣粒，然后分散落入水中，迅速冷卻至常溫的鋼渣處理工藝，所得鋼渣粒徑基本上小于4.75mm。風(fēng)淬鋼渣與其他工藝生產(chǎn)的鋼渣不同，該鋼渣的特點(diǎn)是高溫液態(tài)鋼渣在風(fēng)淬作用下，形成均勻的圓球狀落入水中，其球形度明顯高于其他方法處理的鋼渣，這種均勻的圓球形鋼渣冷卻均勻、迅速，形成以顆粒細(xì)小的硅酸二鈣和玻璃相為主的均勻分布結(jié)構(gòu)，玻璃相呈網(wǎng)狀將硅酸二鈣顆粒包裹，少量的游離氧化鈣亦包裹在玻璃相中，鋼渣陶粒原料的配制針對于鋼渣性能特點(diǎn)，能夠使鋼渣和其他原料在水化反應(yīng)中生成的鈣礬石和水化硅酸鈣交織緊密，同時(shí)具有良好的工作性。
[0021]采用本發(fā)明的生產(chǎn)方法，具有以下有益技術(shù)效果:
[0022](I)本發(fā)明將大摻量地利用了風(fēng)淬鋼渣作為合成陶粒的部分主要原料，使得風(fēng)淬鋼渣得以回收利用，而且有效降低了砌塊用陶粒的生產(chǎn)成本，同時(shí)使風(fēng)淬鋼渣得到資源化利用;
[0023](2)本發(fā)明采用的主要原料風(fēng)淬鋼渣中含有鐵的氧化物，在高溫焙燒時(shí)可以降低焙燒溫度，從而相對節(jié)省了能源。
[0024](3)本發(fā)明制備風(fēng)淬鋼渣陶粒有效地防止了鋼渣的環(huán)境污染，有利于生態(tài)文明建設(shè)。
[0025](4)本發(fā)明制備鋼渣陶粒堆積密度小于600kg/m3，抗壓強(qiáng)度大于3.5MPa，適合于生產(chǎn)輕質(zhì)墻板。
【具體實(shí)施方式】
[0026]以下結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明的利用風(fēng)淬鋼渣生產(chǎn)保溫砌塊用陶粒的方法作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0027]實(shí)施例一
[0028]一種利用風(fēng)淬鋼渣生產(chǎn)保溫砌磚用陶粒的方法，該方法具體處理過程如下:
[0029]I)按質(zhì)量計(jì)稱取原料:60份風(fēng)淬鋼渣尾渣、12份鈉基膨潤土、25份高爐礦渣粉，2份造紙廢液殘?jiān)?、I份氧化鋁粉；其中，風(fēng)淬鋼渣尾渣為風(fēng)淬鋼渣經(jīng)過磁選后的尾渣，其金屬鐵含量小于1%，平均粒徑為3.5_。
[0030]2)將原料在研磨機(jī)中混磨成150目粉末，在攪拌機(jī)里攪拌15min，均勻后稱取10份質(zhì)量的水加入，在攪拌機(jī)中再混合攪拌20min，攪拌速度為250r/min，混勻得混合物；
[0031]3)然后高壓對輥壓球機(jī)上造球得到球形粒狀生料，粒徑為5mm ;
[0032]4)將所得球形生料進(jìn)入干燥系統(tǒng)，提升球團(tuán)溫度至70°C后，再進(jìn)行烘干，烘干爐溫度150°C，烘干時(shí)間10min ；
[0033]5)然后進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行650°C生燒75min ；
[0034]6)最后在1350°C高溫焙燒22min，經(jīng)冷卻后即得鋼渣陶粒。
[0035]對所獲取保溫砌塊用陶粒的堆積密度、抗壓強(qiáng)度和Ih吸水率等性能指標(biāo)進(jìn)行測量，其堆積密度為401kg/m3，抗壓強(qiáng)度為4.1MPa, Ih吸水率為3.05%，各項(xiàng)性能指標(biāo)優(yōu)良。同時(shí)，本實(shí)施例使用了 60份的風(fēng)淬鋼渣尾渣，使得風(fēng)淬鋼渣尾渣的使用率得以提高，從而能夠有效降低陶粒生產(chǎn)成本，而且生產(chǎn)出的陶粒性能優(yōu)良，保溫性能好。
[0036]實(shí)施例二
[0037]一種利用風(fēng)淬鋼渣生產(chǎn)保溫砌磚用陶粒的方法，該方法具體處理過程如下:
[0038]I)按質(zhì)量計(jì)稱取原料:風(fēng)淬鋼渣尾渣65份、鈉基膨潤土 15份、水泥16份，造紙廢液殘?jiān)?份、氧化鋁粉2份；其中，風(fēng)淬鋼渣尾渣為風(fēng)淬鋼渣經(jīng)過磁選后的尾渣，其金屬鐵含量小于I %，平均粒徑為4.0mm。
[0039]2)將原料在研磨機(jī)中混磨成150目粉末，然后在攪拌機(jī)里攪拌18min，均勻后稱取水9份加入，在攪拌機(jī)中再混合攪拌22min，攪拌速度為200r/min，混勾得混合物；
[0040]3)然后高壓對輥壓球機(jī)上造球得到球形粒狀生料，粒徑為1mm ;
[0041]4)將所得球形生料進(jìn)入干燥系統(tǒng)，提升球團(tuán)溫度至65°C后，再進(jìn)行烘干，烘干爐溫度150°C，烘干時(shí)間10min ；
[0042]5)然后進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行670°C生燒45min ；
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