一种具有火山灰特性的钢渣微粉及其生产方法
阅读说明：本技术 一种具有火山灰特性的钢渣微粉及其生产方法 (Steel slag micro powder with volcanic ash characteristic and production method thereof ) 是由 田尔布 于 2021-08-25 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种具有火山灰特性的钢渣微粉及其生产方法,该生产方法包括：先对液态钢渣进行热焖处理,得到钢渣；然后将钢渣进行筛分得到粒径大于4.75cm的第一钢渣以及粒径小于4.75cm的第二钢渣；将第一钢渣进行废铁回收并对第二钢渣按粒径大小进行分组；大颗粒的第二钢渣经过风选和研磨,得到小颗粒的第二钢渣,并将其放入与其粒径大小在同一组别的第二钢渣内；重复上述步骤直至得到具有火山灰特性的钢渣微粉。本发明通过热焖和分级风选不仅可以去除钢渣中的铁和重金属,还能提高钢渣微粉中的硅酸二钙和硅酸三钙的含量,从而有效解决了钢渣安定性差、研磨难和化学成分波动大等问题。本发明得到的具有火山灰特性的钢渣微粉可用于制备硅酸盐混凝土掺合料。(The invention provides steel slag micro powder with volcanic ash characteristic and a production method thereof, wherein the production method comprises the following steps: firstly, carrying out hot braising treatment on liquid steel slag to obtain steel slag; then screening the steel slag to obtain first steel slag with the particle size of more than 4.75cm and second steel slag with the particle size of less than 4.75 cm; recycling scrap iron from the first steel slag and grouping the second steel slag according to the particle size; winnowing and grinding the large-particle second steel slag to obtain small-particle second steel slag, and putting the small-particle second steel slag into the second steel slag with the same particle size in the same group; and repeating the steps until the steel slag micro powder with the volcanic ash characteristic is obtained. According to the invention, through hot stewing and grading air separation, iron and heavy metals in the steel slag can be removed, and the content of dicalcium silicate and tricalcium silicate in the steel slag micro powder can be increased, so that the problems of poor stability, difficult grinding, large chemical component fluctuation and the like of the steel slag are effectively solved. The steel slag micro powder with the volcanic ash characteristic can be used for preparing silicate concrete admixture.)
技术领域
本发明涉及钢渣综合利用技术领域，且特别涉及一种具有火山灰特性的钢渣微粉及其生产方法。
背景技术
钢渣是炼钢过程中产生的废渣，其排放量约为钢产量的15％。钢渣的化学成分主要为：CaO(45-60％)、SiO2(10-15％)、Al2O3(1-5％)、FeO(7-20％)、MgO(3-13％)、P2O5(1-4％)和Fe2O3(3-9％)，其矿物组成与水泥熟料相似，硅酸二钙(C2S)和硅酸三钙(C3S)两者的含量都在50％以上，是一种潜在活性的胶凝材料。在美国，钢渣基本上都能实现排用平衡，而欧洲国家的大部分钢渣也已得到了高效的利用。我国的钢渣利用率低于45％，相比于美国和欧洲国家，其利用率较低。目前我国的钢渣堆放量已达3亿吨以上，且仍以每年几千万吨的排放量递增。堆放的钢渣不仅占用了大量的土地，还会造成环境污染。如何充分利用钢渣成为迫切需要解决的环境和社会问题。
相关研究表明钢渣利用率低的主要原因包括钢渣自身化学成分和矿物组成波动大，水化速度慢，早期强度低，游离CaO和MgO含量高，稳定性差和难破碎粉磨等，进而导致钢渣的再利用至今还未能取得应用上的根本突破。现有的钢渣主要是通过热焖解决钢渣中游离CaO和MgO含量高的问题，并通过磁选吸取钢渣中的铁来解决难研磨问题。但是钢渣中除了铁之外的一些重金属并不能有效去除，将其回收后用于水泥中会影响水泥的质量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有火山灰特性的钢渣微粉的生产方法，先将液态钢渣进行热焖处理得到颗粒状的钢渣，然后再通过风选去除钢渣中的铁和重金属，同时还可以提高钢渣微粉中硅酸二钙和硅酸三钙的含量，此生产方法操作简单，适用于工业化大规模生产。
本发明的另一目的在于提供一种具有火山灰特性的钢渣微粉，该钢渣微粉具有火山灰特性以及较高的硅酸二钙和硅酸三钙含量，可用于制备硅酸盐系列混凝土掺合料。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
本发明提出一种具有火山灰特性的钢渣微粉的生产方法，包括以下步骤：
S1、对液态钢渣进行热焖处理，得到钢渣；
S2、对所述钢渣进行筛分，得到粒径大于4.75cm的第一钢渣以及粒径小于4.75cm的第二钢渣，所述第二钢渣按粒径大小进行分组；
S3、将所述第一钢渣进行废铁回收；
S4、将大颗粒的所述第二钢渣进行风选和研磨，得到小颗粒的所述第二钢渣，并将其放入与其粒径大小在同一组别的所述第二钢渣内；
S5、重复步骤S4直至得到具有火山灰特性的钢渣微粉。
本发明提出一种具有火山灰特性的钢渣微粉，其根据上述的生产方法制得。
本发明实施例的具有火山灰特性的钢渣微粉及其生产方法的有益效果是：
本发明通过热焖处理使得块状钢渣破碎成颗粒状钢渣，以便于钢渣进行进一步的深加工。然后将热焖处理得到的颗粒状钢渣进行分级风选不仅可以去除钢渣中的铁和重金属，还能提高钢渣微粉中的硅酸二钙和硅酸三钙的含量，从而有效解决了钢渣安定性差、研磨难和化学成分波动大等问题。
本发明得到的具有火山灰特性的钢渣微粉具有较高的硅酸二钙和硅酸三钙含量，可用于制备硅酸盐混凝土掺合料从而可提高钢渣的利用率，同时还能解决钢渣堆积造成的环境污染等问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明的具有火山灰特性的钢渣微粉的生产流程图；
图2为本发明实施例1的具有火山灰特性的钢渣微粉的生产流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的具有火山灰特性的钢渣微粉及其生产方法进行具体说明。
参照图1所示，本发明实施例提供的一种具有火山灰特性的钢渣微粉的生产方法，包括以下步骤：
S1、对液态钢渣进行热焖处理，得到钢渣。通过热焖处理可使得块状钢渣(大于5cm)破碎成颗粒状钢渣，基本上解决了块状钢渣进一步加工的困难。
进一步地，在本发明较佳实施例中，将所述液态钢渣泼入焖渣池内，打水、破碎后，盖上热焖装置盖，接着喷水0.5～1.5h，然后停止喷水并热焖0.5～1.5h，重复所述喷水和所述热焖，最后焖渣5.5～6.5h，得到所述钢渣。其中，液态钢渣泼入焖渣池后经打水冷却龟裂和挖掘机破碎后，在确保热焖装置内的钢渣表面无积水后，可进行第二次泼渣。重复上述的打水-破碎步骤直至焖渣池内的钢渣达到额定容量后再进行喷水和热焖。在热焖期间，注意调节水渣比、喷水强度、排气量，并控制排水以使焖渣池维持足够的饱和蒸汽和较高的水浸温度。
进一步地，在本发明较佳实施例中，所述喷水和所述热焖的重复次数为3～5次。
S2、对所述钢渣进行筛分，得到粒径大于4.75cm的第一钢渣以及粒径小于4.75cm的第二钢渣，所述第二钢渣按粒径大小的范围进行分组。
进一步地，在本发明较佳实施例中，所述第二钢渣按粒径大小进行分组的具体步骤为：将所述第二钢渣按粒径大小分成第三钢渣、第四钢渣、第五钢渣和第六钢渣，其中，所述第三钢渣的粒径为2.36～4.75cm，所述第四钢渣的粒径为1.18～2.36cm，所述第五钢渣的粒径为0.6～1.18cm，所述第六钢渣的粒径为0.15～0.6cm。
S3、将所述第一钢渣进行废铁回收。
S4、将大颗粒的所述第二钢渣进行风选和研磨，得到小颗粒的所述第二钢渣，并将其放入与其粒径大小在同一组别的所述第二钢渣内。风选时，利用重力效果可将铁和重金属去除，从而可得到硅酸二钙和硅酸三钙含量高的钢渣。
S5、重复步骤S4直至得到具有火山灰特性的钢渣微粉。
本发明还提供了一种具有火山灰特性的钢渣微粉，其根据上述的生产方法制得。
进一步地，在本发明较佳实施例中，所述具有火山灰特性的钢渣微粉的粒径小于0.15cm。
本发明制备的具有火山灰特性的钢渣微粉的比表面积≥420m2/Kg，f-CaO含量≤2％，f-MgO含量≤1％，铁及铁的化合物含量≤2％，且杂质少。钢渣微粉的7d矿物掺合料活性指数达到70％以上，28d矿物掺合料活性指数达到82％，可用于硅酸盐系列混凝土掺合料的制备。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
参照图2所示，本实施例提供的一种具有火山灰特性的钢渣微粉，其根据以下方法制备得到：
(1)液态钢渣的热焖处理：用渣车将液态钢渣送至钢渣处理车间，并用天车泼入焖渣池(泼渣)。然后打水冷却龟裂后，经挖掘机破碎成小块。确保热焖装置内的钢渣表面无积水后，进行第二次泼渣，重复上述“打水-破碎”步骤直至焖渣池内钢渣达到额定容量。接着盖上热焖装置盖，喷水雾1h后停止喷水并热焖lh，然后再开始喷水。重复进行4次上述的喷水和热焖步骤，待第4次结束后，焖渣6h，得到钢渣。
(2)钢渣的筛分：将钢渣筛分成大于4.75cm、2.36～4.75cm、1.18～2.36cm、0.6～1.18cm、0.15～0.6cm几个粒径组别。
(3)粒径大于4.75cm的钢渣直接进行废铁回收。
(4)对粒径在2.36～4.75cm范围内的钢渣进行风选，利用重力的效果将铁及重金属去除，剩下硅酸二钙和硅酸三钙含量高的钢渣进行研磨，并将研磨后的钢渣放入粒径为1.18～2.36cm的钢渣内。
(5)对粒径在1.18～2.36cm范围内的钢渣进行风选，利用重力的效果将铁及重金属去除，剩下硅酸二钙和硅酸三钙含量高的钢渣进行研磨，并将研磨后的钢渣放入粒径为0.6～1.18cm的钢渣内。
(6)以此类推分别对各个粒径组别的钢渣进行风选和研磨，直至得到具有火山灰特性的钢渣微粉。
实施例2
本实施例提供的一种具有火山灰特性的钢渣微粉，其根据以下方法制备得到：
(1)液态钢渣的热焖处理：用渣车将液态钢渣送至钢渣处理车间，并用天车泼入焖渣池(泼渣)。然后打水冷却龟裂后，经挖掘机破碎成小块。确保热焖装置内的钢渣表面无积水后，进行第二次泼渣，重复上述“打水-破碎”步骤直至焖渣池内钢渣达到额定容量。接着盖上热焖装置盖，喷水雾1h后停止喷水并热焖lh，然后再开始喷水。重复进行4次上述的喷水和热焖步骤，待第4次结束后，焖渣6h，得到钢渣。
(2)钢渣的筛分：将钢渣筛分成大于4.75cm、2.5～4.75cm、1.16～2.5cm、0.6～1.16cm、0.15～0.6cm几个粒径组别。
(3)粒径大于4.75cm的钢渣直接进行废铁回收。
(4)对粒径在2.5～4.75cm范围内的钢渣进行风选，利用重力的效果将铁及重金属去除，剩下硅酸二钙和硅酸三钙含量高的钢渣进行研磨，并将研磨后的钢渣放入粒径为1.16～2.5cm的钢渣内。
(5)对粒径在1.16～2.5cm范围内的钢渣进行风选，利用重力的效果将铁及重金属去除，剩下硅酸二钙和硅酸三钙含量高的钢渣进行研磨，并将研磨后的钢渣放入粒径为0.6～1.16cm的钢渣内。
(6)以此类推分别对各个粒径组别的钢渣进行风选和研磨，直至得到具有火山灰特性的钢渣微粉。
实施例3
本实施例提供的一种具有火山灰特性的钢渣微粉，其根据以下方法制备得到：
(1)液态钢渣的热焖处理：用渣车将液态钢渣送至钢渣处理车间，并用天车泼入焖渣池(泼渣)。然后打水冷却龟裂后，经挖掘机破碎成小块。确保热焖装置内的钢渣表面无积水后，进行第二次泼渣，重复上述“打水-破碎”步骤直至焖渣池内钢渣达到额定容量。接着盖上热焖装置盖，喷水雾1.2h后停止喷水并热焖50min，然后再开始喷水。重复进行4次上述的喷水和热焖步骤，待第4次结束后，焖渣6h，得到钢渣。
(2)钢渣的筛分：将钢渣筛分成大于4.75cm、2.36～4.75cm、1.18～2.36cm、0.6～1.18cm、0.15～0.6cm几个粒径组别。
(3)粒径大于4.75cm的钢渣直接进行废铁回收。
(4)对粒径在2.36～4.75cm范围内的钢渣进行风选，利用重力的效果将铁及重金属去除，剩下硅酸二钙和硅酸三钙含量高的钢渣进行研磨，并将研磨后的钢渣放入粒径为1.18～2.36cm的钢渣内。
(5)对粒径在1.18～2.36cm范围内的钢渣进行风选，利用重力的效果将铁及重金属去除，剩下硅酸二钙和硅酸三钙含量高的钢渣进行研磨，并将研磨后的钢渣放入粒径为0.6～1.18cm的钢渣内。
(6)以此类推分别对各个粒径组别的钢渣进行风选和研磨，直至得到具有火山灰特性的钢渣微粉。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
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