膏按比例混合，放入混合机6中经机械搅拌制成钢渣水泥10。
[0049] 以二价铅离子（Pb( II ))为例，表1为吸附有重金属离子铅的钢渣的化学成分。
[0050] 表1吸附有重金属离子铅的钢渣的化学成分（％ )
[0052] 以制备样品450g为100%计，取吸附铅离子后钢渣微粉5%，取江苏某厂生产的硅 酸盐水泥90 %，取天然石膏5 %。将这三个组分放入混合机中经机械搅拌混合均匀，即配制 成钢渣硅酸盐水泥。按GB175-2007通用硅酸盐水泥国家标准，对制成的钢渣水泥进行性能 测试，测试结果见表2。
[0053] 表2钢渣水泥试样检测结果
[0055] 将配制好的钢渣水泥制成静浆试块，标准养护28d后，将样品取出，粒径破碎至小 于5mm后进行溶出实验。铅的浓度采用电感耦合等离子发射光谱仪（ICP)进行测定。测定 结果显示，在pH为3的去离子水中铅的浸出浓度为0.068mg/L，在pH为中性的去离子水中 铅的浸出浓度为〇. 〇〇8mg/L，均小于GB8978-1996中规定的铅离子的浓度限值。
[0056] 实施例2 :
[0057] -种资源化再利用生产钢渣水泥的装置及工艺同实施例1。
[0058] 以制备样品450g为100%计，取吸附铅离子后钢渣微粉10%，取江苏某厂生产的 硅酸盐水泥85 %，取天然石膏5 %。将这三个组分放入混合机中经机械搅拌混合均匀，即配 制成钢渣硅酸盐水泥。按GB175-2007通用硅酸盐水泥国家标准，对制成的钢渣水泥进行性 能测试，测试结果见表3。
[0059] 表3钢渣水泥试样检测结果
[0061] 将配制好的钢渣水泥制成静浆试块，标准养护28d后，将样品取出，粒径破碎至小 于5mm后进行溶出实验。铅的浓度采用电感耦合等离子发射光谱仪（ICP)进行测定。测定 结果显示，在pH为3的去离子水中铅的浸出浓度为0.098mg/L，在pH为中性的去离子水中 铅的浸出浓度为〇. 〇13mg/L，均小于GB8978-1996中规定的铅离子的浓度限值。
[0062] 实施例3 :
[0063] 一种资源化再利用生产钢渣水泥的装置及工艺同实施例1。
[0064] 以制备样品450g为100%计，取吸附铅离子后钢渣微粉38% ;取江苏某厂生产的 硅酸盐水泥60 %，取天然石膏2 %。将这三个组分放入混合机中经机械搅拌混合均匀，即配 制成钢渣硅酸盐水泥。按GB175-2007通用硅酸盐水泥国家标准，对制成的钢渣水泥进行性 能测试，测试结果见表4。
[0065] 表4钢渣水泥试样检测结果
[0066]
[0067] 将配制好的钢渣水泥制成静浆试块，标准养护28d后，将样品取出，粒径破碎至小 于5mm后进行浸出实验。铅的浓度采用电感耦合等离子发射光谱仪（ICP)进行测定。测定 结果显示，在pH为3的去离子水中铅的浸出浓度为0. 297mg/L，在pH为中性的去离子水中 铅的浸出浓度为〇. 196mg/L，均小于GB8978-1996中规定的铅离子的浓度限值。
[0068] 实施例4 :
[0069] 一种资源化再利用生产钢渣水泥的装置及工艺同实施例1。
[0070] 以制备样品450g为100%计，取吸附铅离子后钢渣微粉55% ;取江苏某厂生产的 硅酸盐水泥40 %，取天然石膏5 %。将这三个组分放入混合机中经机械搅拌混合均匀，即配 制成钢渣硅酸盐水泥。按GB175-2007通用硅酸盐水泥国家标准，对制成的钢渣水泥进行性 能测试，测试结果见表5。
[0071] 表5钢渣水泥试样检测结果
[0073] 将配制好的钢渣水泥制成静浆试块，标准养护28d后，将样品取出，粒径破碎至小 于5mm后进行浸出实验。铅的浓度采用电感耦合等离子发射光谱仪（ICP)进行测定。测定 结果显示，在pH为3的去离子水中铅的浸出浓度为0.402mg/L，在pH为中性的去离子水中 铅的浸出浓度为〇. 283mg/L，均小于GB8978-1996中规定的铅离子的浓度限值。
[0074] 从图2可以看出：吸附有重金属离子铅的钢渣的粒度分布在0. 5-100 μ m之间。图 3是实施例2和3中水泥水化不同时间的水化放热速率图，可以看出：掺杂吸附有重金属钢 渔的水泥与未掺杂钢渔的水泥的水化放热速率峰都在l〇_15h之间，说明吸附有重金属的 钢渣并没有导致水泥水化延迟。图4是实施例2和3中水泥水化不同时间的水化放热量 图，可以看出：掺杂吸附有重金属钢渣的水泥水化放热量小于未掺杂钢渣的水泥，说明掺杂 钢渣的水泥能显著降低水泥的水化放热量，可用来大量生产。
【主权项】
1. 一种资源化再利用生产钢渣水泥的装置，其特征在于所述装置包括储水槽（I)、蠕 动泵（2)、吸附柱（3)、污泥泵（4)、干燥箱（5)和混合机（6)，上述装置依次相连。2. 根据权利要求1所述的资源化再利用生产钢渣水泥的装置，其特征在于，储水槽（1) 与蠕动泵（2)之间安装调节阀，蠕动泵（2)与吸附柱（3)塔底连接，连接处安装调节阀，吸 附柱（3)与污泥泵（4)之间安装调节阀，所述吸附柱（3)塔顶连接管道，管道出口处安装调 节阀。3. -种资源化再利用生产钢渣水泥的工艺，其特征在于，是将经废水吸附后的钢渣，与 硅酸盐水泥、石膏按比例混合，放入混合机中搅拌制成钢渣水泥； 所述钢渣为吸附有重金属离子的钢渣微粉， 所述钢渣水泥由钢渣微粉、硅酸盐水泥、石膏按以下质量百分比复合配制而成： 钢渣微粉：5% -55% 硅酸盐水泥：40% -90% 石霄：2% 。4. 根据权利要求1所述的生产钢渣水泥的工艺，其特征在于， 所述钢渣水泥由钢渣微粉、硅酸盐水泥、石膏按以下质量百分比复合配制而成： 钢渣微粉：10% 硅酸盐水泥：85% 石霄：5%。5. 根据权利要求1中所述的生产钢渣水泥的工艺，其特征在于，所述吸附有重金属 离子的钢渣微粉，重金属离子包括铅（Pd)、汞（Hg)、镉（Cd)、铬（Cr)、砷（As)、铜（Cu)、银 (Ag)、锌（Zn)、铁（Fe)、镍（Ni)、钴（Co)、钒（V)、铊（Tl)、锰（Mn)、钨（W)、钥（Mo)、金（Au)、 锡（Sn)、硒（Se)金属离子。6. 根据权利要求1所述的生产钢渣水泥的工艺，其特征在于具体包括以下步骤： 将储水槽（1)中的重金属废水（7)经蠕动泵（2)从吸附柱塔底流入装有钢渣（8)的吸 附柱（3)中，吸附后的废水（9)由塔顶排出，吸附有重金属离子的钢渣微粉经污泥泵（4)经 干燥箱（5)干燥，干燥后再与硅酸盐水泥、石膏按比例混合，放入混合机（6)中经机械搅拌 制成钢渣水泥（10)。7. 根据权利要求5中所述的生产钢渣水泥的工艺，其特征在于，所述的钢渣为经过磁 选除铁处理后，粉磨制成的转炉钢渣微粉。8. 根据权利要求5中所述的生产钢渣水泥的工艺，其特征在于，吸附有重金属离子的 钢渣微粉经干燥箱中30°C_120°C下烘lh-8h。
【专利摘要】本发明公开了一种资源化再利用生产钢渣水泥的装置及工艺。是将经吸附废水后的钢渣，与硅酸盐水泥、石膏按比例混合，放入混合机中搅拌制成钢渣水泥。配制工艺采用机械的混合方法，配制时钢渣微粉按重量计占比≤55％，石膏占比≤5％，水泥占比≥40％。本发明在利用钢渣处理重金属废水的同时还充分利用吸附有重金属离子的废钢渣，将其作为水泥生产的原料。在解决水体重金属污染的同时又解决了钢渣废弃物大量堆放难以处置的问题；既可以减少对环境的污染又可以使钢渣得到二次利用，变废为宝，大大降低了水泥生产制造的成本，真正实现了“以废治废，资源化再利用”的目的。
【IPC分类】C02F1/52, C04B7/21
【公开号】CN105217978
【申请号】CN201410259222
【发明人】安立超, 申颖颖, 张龙强, 张平, 恵咏薇, 李锦 , 殷云皓
【申请人】南京理工大学
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2014年6月11日