冶金渣的除氯方法与流程

文档序号:13437707阅读:1335来源:国知局

本发明涉及冶金渣的除氯方法,属于冶金工程领域。



背景技术:

我国冶金企业每年排出固体废弃物1.53亿吨,其中的冶金渣(包括钢渣、铁合金渣及有色冶金渣等),每年产生量为6700万吨。目前,我国钢渣主要用于生产钢渣水泥、作道路基层材料和沥青混凝土面层材料等;金属锰渣水淬后可作水泥和混凝土掺合料;金属镁渣可作水泥和混凝土掺合料;硅锰渣水淬后可作水泥和混凝土掺合料;铬铁渣可作混凝土掺合料;铜渣经水淬后可作砌筑水泥,代替黄砂作砂浆和混凝土骨料。上述冶金渣大多可用于水泥掺合料和混凝土骨料,在建筑工程中具有广阔的应用前景。

根据gb50164-1992《混凝土质量控制标准》的规定,混凝土中cl含量的限值为0.06%。对于一些cl含量高,尤其是经过氯化处理后得到的冶金渣,直接应用于混凝土中仍受很大限制。

因此,提供一种冶金渣的除氯方法,将其中cl含量降低至0.06%以下,对冶金渣在建筑工程中的应用具有重要意义。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供冶金渣的除氯方法。

本发明提供了冶金渣的除氯方法,包括如下步骤:取冶金渣,加入碱液搅拌,过滤,滤渣再加水搅拌,过滤,即得;所述冶金渣中含有cl

本发明所述冶金渣,可以是冶金工业产生的含cl废料,也可以是含有cl的冶金原料或中间产物。

本发明所述冶金渣中的cl,以水溶性氯盐的形式存在。

进一步地,所述冶金渣中含有feo、fe2o3、sio2、al2o3、cao、mgo或tic中一种或两种以上的成分。

进一步地,所述冶金渣经过氯化工序得到。

进一步地,所述的冶金渣为钛渣。

优选地,所述的冶金渣为高温碳化-低温选择性氯化工序得到的提钛尾渣。

“高温碳化-低温选择性氯化”工艺是利用电炉将含有二氧化钛的攀钢高炉渣(tio2含量为20%~26%)在高温下进行碳化处理,使其中大部分的二氧化钛转变成碳化钛,形成高炉碳化渣;然后将碳化渣冷却破碎后作为氯化原料,在沸腾氯化炉内与氯气反应,使碳化渣中的碳化钛在低温下转变成ticl4,同时控制渣中的钙镁等杂质尽可能少地进入氯化产物,实现高炉渣中钛的回收(参见:陆平.攀钢高炉渣综合利用产业化研究进展及前景分析[j].钢铁钒钛,2013,34(3):33-38.)。经过低温选择性氯化后,碳化渣中大部分的成分最终进入提钛尾渣,提钛尾渣中含有cao、sio2和al2o3等成分,另外还含有大量的氯离子,其典型化学成分如下表所示:

表1提钛尾渣典型化学成分(%w/w)

进一步地,所述冶金渣中cl含量为2~5%w/w。

进一步地,所述碱液中碱的质量分数为1~10%。

进一步地,所述碱液与冶金渣的体积质量比为(1~5):1。

优选地,所述碱液与冶金渣的体积质量比为3:1。

进一步地,加入碱液搅拌时间为20~90min。

优选地,加入碱液搅拌时间为30min。

进一步地,所述碱液为氢氧化钠和/或氢氧化钾的水溶液。发明人通过尝试发现,氢氧化钙和碳酸钠的除氯效果均不如氢氧化钠/钾。

进一步地,水与冶金渣的体积质量比为(3~6):1。

优选地,水与冶金渣的体积质量比为4:1。

进一步地,加水搅拌3~10min。

优选地,加水搅拌5~10min。

本发明提供了冶金渣的除氯方法,通过先碱洗、再水洗的操作工序,能够将cl含量降低至0.06%以下,达到建筑行业对cl含量的要求,除氯效果极佳。本发明方法除氯速度快,工艺设备简单,操作简单,能耗低,在冶金工业中具有广阔的应用前景。

具体实施方式

本发明具体实施方式中使用的原料、设备均为已知产品,通过购买市售产品获得。本发明采用gb/t50344-2004《建筑结构检测技术标准》附录c中所用方法进行cl含量的检测。

本发明通过如下方法除去冶金渣中的cl:取冶金渣,加入碱液搅拌,过滤,滤渣再加水搅拌,过滤,即得。

发明人在实际生产中通过不断尝试发现,使用碱性水溶液洗涤冶金渣有助于破坏包裹在cl周围的杂质,再经过水洗,能够使cl被充分洗涤干净。

目前,有报道采用多级水洗-煅烧、打浆-自然沉降-回窑煅烧等方法除去冶金渣中的cl,但这些方法大多操作复杂,耗时较长,存在明显的缺陷。目前,尚未见通过碱洗除cl的相关报道。

实施例1采用本发明方法对提钛尾渣除氯

含cl质量分数为2~5%的提钛尾渣100g与质量分数为2%的氢氧化钠水溶液500ml混合,搅拌30min,然后使用真空泵减压过滤,得到碱洗提钛尾渣。然后加入400ml的水进行二次洗涤,搅拌时间控制在5~10min,然后使用真空泵减压过滤。经过以上步骤处理的提钛尾渣,其cl含量降至0.048%以下。

实施例2采用本发明方法对提钛尾渣除氯

含cl质量分数为2~5%的提钛尾渣1kg与1l质量分数为3.3%的氢氧化钠水溶液混合,搅拌30min,然后使用真空泵减压过滤,得到碱洗提钛尾渣。然后加入4l的水进行二次洗涤,搅拌时间控制在5~10min,然后使用真空泵减压过滤。经过以上步骤处理的提钛尾渣,其cl含量降至0.009%。

实施例3采用本发明方法对提钛尾渣除氯

含cl质量分数为2~5%的提钛尾渣1kg与3l质量分数为3.3%的氢氧化钠水溶液混合,搅拌30min,然后使用真空泵减压过滤,得到碱洗提钛尾渣。然后加入4l的水进行二次洗涤,搅拌时间控制在5~10min,然后使用真空泵减压过滤。经过以上步骤处理的提钛尾渣,其cl含量降至0.035%。

实施例4采用本发明方法对提钛尾渣除氯

含cl质量分数为2~5%的提钛尾渣100g与300ml质量分数为3.3%的氢氧化钠水溶液混合,搅拌20min,然后使用真空泵减压过滤,得到碱洗提钛尾渣。然后加入400ml的水进行二次洗涤,搅拌时间控制在5~10min,然后使用真空泵减压过滤。经过以上步骤处理的提钛尾渣,其cl含量降至0.052%。

实施例5采用本发明方法对提钛尾渣除氯

含cl质量分数为2~5%的提钛尾渣100g与300ml质量分数为3.3%的氢氧化钠水溶液混合,搅拌90min,然后使用真空泵减压过滤,得到碱洗提钛尾渣。然后加入400ml的水进行二次洗涤,搅拌时间控制在5~10min,然后使用真空泵减压过滤。经过以上步骤处理的提钛尾渣,其cl含量降至0.018%。

实施例6采用本发明方法对提钛尾渣除氯

含cl质量分数为2~5%的提钛尾渣100g与300ml质量分数为3.3%的氢氧化钠水溶液混合,搅拌30min,然后使用真空泵减压过滤,得到碱洗提钛尾渣。然后加入300ml的水进行二次洗涤,搅拌时间控制在5~10min,然后使用真空泵减压过滤。经过以上步骤处理的提钛尾渣,其cl含量降至0.035%。

实施例7采用本发明方法对提钛尾渣除氯

含cl质量分数为2~5%的提钛尾渣100g与300ml质量分数为3.3%的氢氧化钠水溶液混合,搅拌30min,然后使用真空泵减压过滤,得到碱洗提钛尾渣。然后加入600ml的水进行二次洗涤,搅拌时间控制在5~10min,然后使用真空泵减压过滤。经过以上步骤处理的提钛尾渣,其cl含量降至0.017%。

对比例1通过水洗对提钛尾渣除氯

含cl质量分数为2~5%的提钛尾渣100g与300ml水溶液混合,搅拌30min,然后使用真空泵减压过滤,得到碱洗提钛尾渣。然后加入400ml的水进行二次洗涤,搅拌时间控制在5~10min,然后使用真空泵减压过滤。经过以上步骤处理的提钛尾渣,其cl含量降至0.251%。

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