专利名称：钢渣的活化方法
技术领域：
本发明涉及固体废弃物处理技术领域，具体涉及一种钢渣的活化方法。
背景技术：
钢渣就是炼钢过程排出的熔渣。钢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。钢渣的主要矿物组成为硅酸三钙、硅酸二钙、 钙镁橄榄石、钙镁蔷薇辉石、铁酸二钙、RO (R代表镁、铁、锰的氧化物，即FeO、MgO、MnO形成的固熔体)、游离石灰(fCaO)等。世界各国的冶金工业，每生产I吨粗钢都会排放约130KG的钢渣，全世界每年排放钢渣量约I I. 5亿吨。我国国内积存钢渣已有I亿吨以上，且每年仍以数千万吨的排渣量递增，我国钢渣的利用率较低，约为10%。若不处理和综合利用，钢渣会占用越来越多的土地、污染环境、造成资源的浪费，影响钢铁工业的可持续发展。因此有必要对钢渣进行减量化、资源化和高价值综合利用研究。目前，对钢渣的综合利用主要包括冶金、建筑材料、农业利用、工程应用等领域。在作为建筑材料方面，钢渣可用于生产水泥、用于筑路材料、用于建材生产(如生产砖、砌块) 等。但由于钢渣中硅含量只有约9%，比水泥中的硅含量(20% 30% )要少得多，导致其水化活性低，用其进行制作的建筑材料不仅凝结时间长，而且强度低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种钢渣的活化方法，用该方法处理得到的钢渣的活性指数能提高50%以上，用该方法处理得到的钢渣生产胶凝材料强度能提高一倍以上。本发明所采用的技术方案为一种钢渣的活化方法，该方法包括以下操作步骤(I)将热闷钢渣在硅酸钠和铝酸钠的混合溶液浸泡15天，硅酸钠和铝酸钠的混合溶液中硅酸钠含量为50% 90%、铝酸钠含量为10% 50% ;(2)将浸泡后的钢渣自然风干48小时；(3)将自然风干后的钢渣加热至800°C，然后保温4小时；(4)在自然条件下将钢渣冷却至室温，然后进行粉磨至细度达到比表面积大于 450M2/Kg，得到活化钢渣微粉。与现有技术相比，本发明具有以下显著优点和有益效果本发明的活化方法先将热闷钢渣在硅酸钠和铝酸钠溶液中充分浸泡，使溶液中的硅离子、铝离子渗透到钢渣(钢渣微孔含量大)内部，然后800°C温度下保温4小时，高温保温使钢渣内部游离形式的各种元素如硅离子、钙离子等进行反应生成高水化活性矿物，从而使形成的钢渣微粉活性指数提高50%以上，用其配制的胶凝材料强度提高一倍以上，从而有效满足建筑材料对抗折、抗压等强度的需求。
具体实施例方式以下结合实施例对本发明作进一步具体描述，但本实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明。实施例I :取热闷钢渣原料按照本发明活化方法进行处理(I)将热闷钢渣原料在硅酸钠和铝酸钠的混合溶液浸泡15天，硅酸钠和铝酸钠的混合溶液中娃Ife纳含量为80%、招酸纳含量为20% ；(2)将浸泡后的钢渣自然风干48小时；(3)将自然风干后的钢渣加热至800°C，然后保温4小时；(4)在自然条件下将钢渣冷却至室温，然后进行粉磨(传统球磨方式)至细度达到比表面积大于450M2/Kg，得到活化钢渣微粉。取活化钢渣微粉225克、P042. 5水泥225克、水225克、标准砂1350克，制成 40x40x160mm试件，检测其活性指数三天抗折强度为4. 2MPa、抗压强度为22. 7MPa，二十八天抗折强度为8. 3MPa、抗压强度为44. IMPa0对照例I :取同实施例I的热闷钢渣原料，未经活化处理粉磨至细度达到比表面积大于 450M2/Kg (粉磨方法同实施例I)，得到钢渣微粉。取钢渣微粉225克、P042. 5水泥225克、水225克、标准砂1350克，制成 40x40x160mm试件，检测其活性指数三天抗折强度为I. 8MPa、抗压强度为9. 8MPa，二十八天抗折强度为5. 2MPa、抗压强度为29. 5MPa。实施例2 取热闷钢渣原料按照本发明活化方法进行处理(I)将热闷钢渣原料在硅酸钠和铝酸钠的混合溶液浸泡15天，硅酸钠和铝酸钠的混合溶液中硅酸钠含量为50%、铝酸钠含量为50% ；(2)将浸泡后的钢渣自然风干48小时；(3)将自然风干后的钢渣加热至800°C，然后保温4小时；(4)在自然条件下将钢渣冷却至室温，然后进行粉磨(传统球磨方式)至细度达到比表面积大于450M2/Kg，得到活化钢渣微粉。取活化钢渣微粉225克、P042. 5水泥225克、水225克、标准砂1350克，制成 40x40x160mm试件，检测其活性指数三天抗折强度为3. OMPa、抗压强度为12. 9MPa，二十八天抗折强度为5. 9MPa、抗压强度为34. 7MPa。对照例2:取同实施例2的热闷钢渣原料，未经活化处理粉磨至细度达到比表面积大于 450M2/Kg (粉磨方法同实施例2)，得到钢渣微粉。取钢渣微粉225克、P042. 5水泥225克、水225克、标准砂1350克，制成 40x40x160mm试件，检测其活性指数三天抗折强度为I. 8MPa、抗压强度为9. 8MPa，二十八天抗折强度为5. 2MPa、抗压强度为29. 5MPa。
实施例3 取热闷钢渣原料按照本发明活化方法进行处理(I)将热闷钢渣原料在硅酸钠和铝酸钠的混合溶液浸泡15天，硅酸钠和铝酸钠的混合溶液中娃Ife纳含量为90*%、招酸纳含量为10% ；(2)将浸泡后的钢渣自然风干48小时；(3)将自然风干后的钢渣加热至800°C，然后保温4小时；(4)在自然条件下将钢渣冷却至室温，然后进行粉磨(传统球磨方式)至细度达到比表面积大于450M2/Kg，得到活化钢渣微粉。取活化钢渣微粉225克、P042. 5水泥225克、水225克、标准砂1350克，制成 40x40x160mm试件，检测其活性指数三天抗折强度为3. 6MPa、抗压强度为16. 7MPa，二十八天抗折强度为6. 3MPa、抗压强度为38. 4MPa。对照例3 :取同实施例3的热闷钢渣原料，未经活化处理粉磨至细度达到比表面积大于 450M2/Kg (粉磨方法同实施例3)，得到钢渣微粉。取钢渣微粉225克、P042. 5水泥225克、水225克、标准砂1350克，制成 40x40x160mm试件，检测其活性指数三天抗折强度为I. 8MPa、抗压强度为9. 8MPa，二十八天抗折强度为5. 2MPa、抗压强度为29. 5MPa。实施例所用的原料，除另有说明外，均为普通市售工业品。本发明的上述实施例是对本发明的说明而不能用于限制本发明，与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应认为是包括在权利要求书的范围内。
权利要求
1.一种钢渣的活化方法，其特征在于包括以下操作步骤(1)将热闷钢渣在硅酸钠和铝酸钠的混合溶液浸泡15天，硅酸钠和铝酸钠的混合溶液中硅酸钠含量为50% 90%、铝酸钠含量为10 50% ;(2)将浸泡后的钢渣自然风干48小时；(3)将自然风干后的钢渣加热至800°C，然后保温4小时；(4)在自然条件下将钢渣冷却至室温，然后进行粉磨至细度达到比表面积大于450M2/ Kg，得到活化钢渣微粉。
全文摘要
本发明提供一种钢渣的活化方法，它包括以下操作步骤将热闷钢渣在硅酸钠和铝酸钠的混合溶液浸泡15天，硅酸钠和铝酸钠的混合溶液中硅酸钠含量为50％～90％、铝酸钠含量为10～50％；将浸泡后的钢渣自然风干48小时；将自然风干后的钢渣加热至800℃，然后保温4小时；在自然条件下将钢渣冷却至室温，然后进行粉磨至细度达到比表面积大于450M2/Kg，得到活化钢渣微粉。用该方法处理得到的钢渣的活性指数能提高50％以上，用该方法处理得到的钢渣生产胶凝材料强度能提高一倍以上。
文档编号C04B5/00GK102531419SQ20121000105
公开日2012年7月4日 申请日期2012年1月4日 优先权日2012年1月4日
发明者孙家瑛 申请人:浙江大学宁波理工学院