专利名称：一种铁还原及水泥制备的方法
技术领域：
本发明涉及一种铁还原及水泥制备的方法，具体涉及ー种以脱硫灰及铜渣为主要原材料的铁还原及水泥的制备方法，属于固体废弃物再利用及建筑材料技术领域。
背景技术：
回收再利用固体废弃物，特别是含金属、有色金属及其化合物的固体废弃物，是当今环保的一大主題。铜渣是炼铜过程中产生的渣 ，属有色金属渣的ー种。这些铜渣长期堆放于露天渣场，不仅占地面积大，同时经过不同途径的迁移和转化，往往会对周围环境造成不同程度的污染。再者铜渣中含有大量的可利用的有用成分，这些废渣弃之为害，用之则为宝。随着国家治理环境污染カ度的加大和烟气脱硫技术在我国的大規模展开，烟气脱硫技术得到广泛的应用。伴随脱硫装置的陆续安装，脱硫产物越来越多，脱硫灰的综合利用成为亟需解决的问题。半干法烟气脱硫灰中Ca2+含量较高，CaSO3的转化有助于改善以此为原料生产的建材制品的力学性能和耐久性，具有显著的环境效益、经济效益和社会效益。
发明内容
本发明的目的是为了解决エ业铜渣利用率低、占地面积大，水泥制造成本高，脱硫灰利用率低等问题提供一种铁还原及水泥制备的方法，它可有效解决铜渣对环境的污染，大幅提高铜渣和脱硫灰的利用率，降低水泥制造成本，达到固体废弃物零排放。一种铁还原及水泥制备的方法，具体步骤如下(I)将铜渣、脱硫灰、煤粉或浙青混匀后磨成比表面积为350_550m2/kg的粉末，其中铜渣、脱硫灰、煤粉(浙青)的质量百分比为5:0. 5^1:0. 5^1:0. 2、. 8:0. I。所述脱硫灰为密相干塔烧结烟气脱硫系统产生的副产物；脱硫灰可以降低煤粉的灰熔点，有效抑制竖窑烧制过程中的粘壁以及结块现象；脱硫灰在水泥中还具有胶凝的作用，有效提闻了水泥的性能指标。(2)将步骤(I)所得混合物粉末中加入助溶剂以及粘结剂后制成渣饼。所述助熔剂为碳酸钠，助溶剂用来降低铜渣还原铁的温度，降低能耗；所述粘结剂为水玻璃、聚こ烯醇或膨润土，粘结剂可以保证渣饼的強度以及缩短渣饼的干燥时间。所述铜渣、助溶剂与粘结剂的质量百分比为5:0. 2^0. 8 :0. I。本发明生产的金属铁品位为85%_95%，铁回收率为70%_95%，所制备的水泥比表面积为 350_550m2/kg。本发明方法，其优点在于利用密相干塔烟气脱硫系统产生的副产物——脱硫灰复掺铜渣生产铁以及水泥，是脱硫灰和铜渣资源化利用的有效途径。可有效解决脱硫灰和铜渣任意堆放、污染环境、侵占土地等问题，大幅度提高工业废物综合利用率。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进ー步说明，其目的在于更好的理解本发明的内容，但本发明的实施方式不限于此。实施例I按照表I所述的配比用Fe2O3含量为36%的铜渣(某冶炼厂)、脱硫灰(某钢铁集団)、挥发分大于30%的褐煤粉，在实验室研磨成比表面积为400m2/kg的粉末后再与水玻璃以及碳酸钠混合均匀后制成渣饼，将渣饼放在1200度竖窑中经过150分钟焙烧还原后，再经球磨机球磨得颗粒粒径为0. 07mm以下颗粒占90%以上，然后再用弱磁选法回收还原生成的金属铁，磁场强度为120kA/m。磁选剩余的渣料作为水泥原料运往附近水泥厂。测得所回收金属铁的品位95%、金属铁的回收率92%。测定渣料所制成水泥成品试样的安定性、凝结时间、保水率、抗压抗折強度，结果列于表2。表I水泥试样中的成分配比
权利要求
1.一种铁还原及水泥制备的方法，其特征在于以エ业废渣铜渣、煤粉或浙青、脱硫副产物脱硫灰、助溶剂和粘结剂为主要原材料；包括如下步骤(1)将铜渣、脱硫灰、煤粉或浙青混匀后磨成比表面积为350-550m2/kg的粉末，其中铜渣、脱硫灰、煤粉或浙青的质量百分比为5:0. 5 I:O. 5 I:O. 2^0. 8:0. I。(2)将步骤(I)所得混合物研磨成比表面积为350—550m2/kg的粉末；(3)将步骤(2)所得混合物粉末中加入助溶剂以及粘结剂后制成渣饼，铜渣、助溶剂与粘结剂的质量百分比为5:0. 2^0. 8 :0. I。
2.如权利要求I所述的ー种铁还原及水泥制备的方法，其特征在于所述脱硫灰为密相干塔烧结烟气脱硫系统产生的副产物。
3.如权利要求I所述的ー种铁还原及水泥制备的方法，其特征在于所述助熔剂为碳酸钠，助溶剂用来降低铜渣还原铁的温度，降低能耗；所述粘结剂为水玻璃、聚こ烯醇或膨润土，粘结剂可以保证渣饼的強度以及缩短渣饼的干燥时间。
全文摘要
本发明涉及一种铁还原及水泥制备的方法，属于固体废弃物再利用及建筑材料技术领域。其特征在于提供一种利用工业废渣及脱硫副产物为原材料还原铁以及制备水泥的方法。本发明不仅把炼铜后铜渣变成了一种有用的资源回收了铁，还解决了其处置难和二次污染的问题，并且节约了用于堆放铜渣的土地资源；同时很好地利用了脱硫副产物——脱硫灰，并有效提高了水泥的品质。本发明生产出来的铁品位在85%-95%之间，铁的回收率在70%-95%之间，并且最后废渣所生产出的水泥各项性能指标符合国家标准。本发明方法制备方法简单、经济效益及社会效益显著，市场前景广阔。
文档编号C04B7/26GK102826773SQ20121029356
公开日2012年12月19日 申请日期2012年8月16日 优先权日2012年8月16日
发明者宋存义, 常冠钦, 王萌, 苏伟, 童震松, 邢奕, 汪莉, 钱大益, 金科学 申请人:北京科技大学