[发明专利]一种高炉渣与转炉渣综合利用的方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金环保技术领域，具体涉及一种高炉渣与转炉渣综合利用的方法。

背景技术

我国是钢铁工业大国，近几年我国钢铁行业快速发展。钢铁工业的进步极大地体现 在提高资源的利用率，为了应对竞争局面，必须提高资源利用效率，降低污染物排量。 资源和环境成为钢铁企业能否生存和发展的决定性因素。

高炉渣是钢铁冶炼过程中的主要副产品，每冶炼1t生铁大约产生300～350kg的 高炉渣，按照我国年生铁年产量100000万t计算，产渣量达32000万t左右。我国90 ％的高炉渣都采用水冲渣法处理，得到的水渣用于生产水泥、渣砖、矿渣微粉和隔热填 料。

转炉渣是钢铁企业转炉炼钢产生的废弃物，主要含有钙、铁、镁和硅元素，其中一 部分钙元素以游离氧化钙的形式存在。每冶炼1t钢材大约产生100～120kg的转炉渣， 按照我国钢材年产量100000万t计算，产渣量达11000万t左右。

由于高炉渣和转炉渣的排放造成了大量铝和钙等资源的流失，同时占用了大量土 地，对环境造成污染，因此对它们的利用早已成为行业技术人员关注的焦点。但是，目 前还未有公开一种高效、节能以及环保的高炉渣或转炉渣的处理方法。

因此，如何提供一种高效、节能以及环保的高炉渣或转炉渣的处理方法是目前本领 域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种高炉渣与转炉渣综合利用的方法，该方法充分 利用高炉渣和转炉渣的各自的特征，将高炉渣和转炉渣的特征结合起来，相互弥补配合， 克服处理单一高炉渣或单一转炉渣所存在的困难，资源回收产出高附加值的产品，具有 高效、节能以及环保的特点。

为解决上述的技术问题，本发明提供的技术方案为：

一种高炉渣与转炉渣综合利用的方法，包括以下步骤：

1)高炉渣和转炉渣的预处理：将高炉渣破碎，得到高炉渣粉末，将转炉渣破碎， 得到转炉渣粉末，控制所述高炉渣粉末与所述转炉渣粉末的质量配比在40:1至6:1之 间，然后用混粉机将所述高炉渣粉末与所述转炉渣粉末充分混合搅匀，得到混匀粉末；

2)与盐酸反应：将步骤1)得到的所述混匀粉末置于盐酸溶液中进行溶解反应，所 述盐酸溶液的重量为所述混匀粉末重量的15～20倍，然后将溶解反应后得到的混合液 静置沉降并过滤，得到第一浸出液和第一固相物，其中所述第一固相物包括上层沉淀物 和下层残渣，然后将所述上层沉淀物从所述第一固相物中分离出得到硅胶；

3)与氢氧化钠反应：向步骤2)中得到的第一浸出液中添加氢氧化钠溶液，直至所 述第一浸出液的pH变为11.5±0.1，然后将添加氢氧化钠溶液后的第一浸出液加热至一 定温度后进行反应，然后将反应后得到的混合液静置沉降并过滤，得到第二浸出液和第 二固相物，然后将所述第二固相物依次进行冲洗与烘干，得到钙铝基层状双氢氧化物。

优选的，将所述步骤3)中得到的第二浸出液返回添加至所述步骤2)得到的第一浸 出液中，充分利用所述第二浸出液中所剩余的氢氧化钠。

优选的，所述步骤1)中，所述高炉渣中钙元素的重量百分比为24％～39％，且铝 元素的重量百分比为11％～14％。

优选的，所述步骤1)中，所述转炉渣中钙元素的重量百分比为40％～50％，且铝元 素的重量百分比为2％～5％。

优选的，所述步骤1)中，所述高炉渣粉末的粒径为50μm～170μm，所述转炉渣粉 末的粒径为50μm～170μm。

优选的，所述步骤2)中，所述盐酸溶液的浓度为3mol/L，溶解反应温度为90℃～ 100℃，溶解反应时间为2h～3h。

优选的，所述步骤3)中，所述氢氧化钠溶液的浓度为2mol/L，反应温度为90℃～ 100℃，反应时间为17h～19h。

优选的，所述步骤3)中，将所述第二固相物用去离子水冲洗3～5次。

优选的，所述步骤3)中，将所述第二固相物冲洗后在100℃下完全烘干。

本发明的有益技术效果：

1.在本发明的步骤2)中，高炉渣和转炉渣中的游离SiO₂转化为硅胶，转化率在92 ％以上，产出的硅胶纯度在92％以上，外观为白色，产品附加值较高，这是现有技术所 不具备的。