[发明专利]利用熔融炉渣生产泡沫材料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及无机非金属材料领域，更具体地讲，特别涉及一种利用熔融炉渣直接生产泡沫材料的方法。

背景技术

钢铁冶金中的废渣产量大、综合利用难，已经开始严重危害环境、制约行业发展。现在对这些废渣的处理路线是：1400-1600摄氏度的炉渣出炉后，用水冷却(生产上谓之水淬)，然后捞渣、干燥、制粉，用于水泥生产，这个工艺只能处理部分废渣，重要的是处理过程产生废水、废气，高炉渣所含有的大量显热不仅被浪费，而且成为危害环境的因素。

现在高炉渣综合利用方面的生产和研究都是针对上述水淬后的废渣，没有办法解决废渣冷却对新鲜水的消耗，不能很好的利用熔渣所含的热能，而且产生二次废物，也没有能力消化所有废渣。

因此，亟待一种可以将大量炉渣变废为宝的方法。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种用熔融炉渣直接进行调质处理，加入发泡剂生产无机非金属泡沫材料的方法。

本发明的另一目的是提供一种用熔融炉渣直接进行调质处理，在发泡剂的作用下生产无机非金属泡沫材料制品的方法。

根据本发明的实施例，提供了一种利用熔融炉渣生产泡沫材料的方法，所述方法包括的步骤有：使熔融炉渣进入保温调质池且将炉渣的温度保持在1400℃-1500℃，根据将制备的产品的要求加入颜色调整剂和/或粘度调整剂来调整粘度和/或颜色；使从调质池出来的熔融炉渣进入发泡池，同时将发泡剂加入所述熔融炉渣中，且将发泡池内的熔融炉渣温度控制在1250℃-1400℃，以进行发泡、成型；使发泡成型后的炉渣在800℃-1000℃的温度下，在非还原的气氛下保温20-30分钟，然后自然冷却到室温，得到泡沫材料。

在本发明的实施例中，所述熔融炉渣的成分可为：10-40wt％Al₂O₃、5-25wt％MgO、10-50wt％SiO₂、10-40wt％CaO、0.1-5wt％TiO₂、0.1-5wt％FeO、0.1-5wt％MnO。

在本发明的实施例中，粘度调整剂可为粘土、瓷土、磁石、陶土、长石和石英砂中的至少一种，其加入量为熔融炉渣加入量的3-10wt％。颜色调整剂可为Ti、Cr、Ni、Cu、Co、Fe的氧化物、含有所述氧化物的矿石粉末和工业废料中的至少一种，其加入量为熔融炉渣加入量的0-5wt％。发泡剂可为碳酸盐，其加入量为熔融炉渣加入量的3-5wt％。所述碳酸盐可包括碳酸钙、碳酸镁、碳酸钙镁、含有碳酸盐的其它矿物及它们的混合物。更具体地讲，所述碳酸盐可包括石灰石、白云石和菱镁矿。

在本发明的实施例中，在发泡成型步骤中，所述熔融炉渣可以先发泡再进入模具成型，或者在模具中直接发泡成型。

在本发明的实施例中，所述熔融炉渣为冶金反应器中直接排放出的熔融炉渣，或者为重熔的炉渣。

具体实施方式

以下，将详细描述根据本发明的实施例。

本发明的实施例提供了一种利用熔融炉渣生产泡沫材料的方法，所述熔融炉渣的组成成分可为：10-40wt％Al₂O₃、5-25wt％MgO、10-50wt％SiO₂、10-40wt％CaO、0.1-5wt％TiO₂、0.1-5wt％FeO、0.1-5wt％MnO。并且，所述熔融炉渣可为冶金反应器中直接排放出来的熔融炉渣，也可以为重新熔炼的炉渣。根据本发明的方法，可直接利用从高炉中排放出的熔融炉渣，既节省了熔化原料的能耗，又避免了高炉渣水淬冷却的水资源消耗和二次废物的产生。

在该方法中，在保温调质池内将熔融炉渣的温度控制在1400℃-1500℃。根据将要生产泡沫产品的表观密度(或者孔隙度)、颜色，可对熔融炉渣进行调质处理或不进行任何处理，其中，所述调质处理包括粘度和/或颜色的调整。

更具体地讲，粘度调整剂可为粘土、瓷土、磁石、陶土、长石和石英砂中的至少一种，其加入量为熔融炉渣加入量的3-10wt％；颜色调整剂可为Ti、Cr、Ni、Cu、Co、Fe的氧化物(例如TiO₂、Cr₂O₃、NiO、CuO、Cu₂O、CoO、FeO、Fe₂O₃等)、含有这些氧化物的矿石粉末和工业废料中的至少一种，例如氧化铝生产的废渣(赤泥)，加入量为熔融炉渣加入量的0-5wt％。