[发明专利]一种资源化利用粉煤灰的方法

说明书

本发明公开一种资源化利用粉煤灰的方法，包括调节熔融转炉渣的碱度，然后对熔融转炉渣进行改质，对改质熔融转炉渣进行旋转粒化得到炉渣颗粒和铁珠颗粒，将所述炉渣颗粒和铁珠颗粒进行磁选分离，然后分离出的炉渣颗粒呈现到非晶态，该非晶态炉渣可作为水泥熟料生产水泥，本发明通过向转炉排放出的熔渣中加入一定量的还原剂和改质剂，使熔渣中的铁得到还原回收，并将钢渣改质成与高炉渣成分接近，用于生产水泥，钢渣的热源主要用于渣中铁氧化物的还原和钢渣的矿相重构，改质后的炉渣与金属铁进行分离后，对炉渣进行水淬处理后得到玻璃化率高的非晶态炉渣可以作为水泥的生产原料。

技术领域

本发明涉及冶金熔渣处理技术领域，具体涉及一种资源化利用粉煤灰的方法。

背景技术

钢渣是钢铁冶炼过程中的大宗固体废弃物，年产量大约为5000万吨，排放温度约在1600℃，每吨熔融钢渣蕴含的显热约为1.5GJ，其即是一种资源，又蕴含大量高品质显热。对钢渣资源、热源进行综合利用，对于钢铁企业降低冶炼成本及节能减排意义重大。然而，目前国内钢渣资源的综合利用率仅有30％左右，对钢渣所蕴含的热源基本没有回收，造成极大的资源浪费。

钢渣的主要成分与水泥熟料相近，钢渣成分依炉型、冶炼钢种不同有较大范围的波动。无论何种形式的钢渣，均含有大量不同形式的铁，全铁含量一般在20～30％，其中氧化铁占20％，MFe含量约占10％。目前对转炉钢渣中的铁回收工艺，主要是将冷态钢渣进行破碎、研磨，然后再采用磁选的方式回收渣中的铁，由于钢渣破碎困难，MFe的回收率较低，其破碎能耗较高，此外回收铁后的炉渣附加值较低。

粉煤灰是煤粉燃烧后收集的细灰，是燃煤电厂排出的主要固体废物。我国火电厂粉煤灰的主要氧化物组成为：SiO₂、Al₂O₃、FeO、Fe₂O₃、CaO、TiO₂等。粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一，随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加。大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气；若排入水系会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危 害。如何对粉煤灰进行综合利用，变废为宝、变害为利，是解决我国电力生产环境污染与资源缺乏之间矛盾的重要手段，也是电力生产所面临解决的任务之一。经过不断开发，粉煤灰在建工、建材、水利等各部门得到广泛的应用，主要以路基、填方、混凝土掺和料、土壤改造等途径加以利用，但利用附加值较低，需进一步提高其利用附加值。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供一种资源化利用粉煤灰的方法，该方法不仅可以回收钢渣中金属铁，还能将钢渣调质转化为适于生产水泥的原料。

技术方案如下：一种资源化利用粉煤灰的方法，其关键在于按以下步骤进行：

步骤(1)：向熔融转炉渣中加入改质剂将熔融钢渣的二元碱度调节至1.0-2.0，得到改质的熔融转炉渣；

步骤(2)：向改质后的熔融转炉渣中加入其质量15-23％的还原剂，保温，使其中的铁氧化物被还原为金属铁，得到改质钢渣与金属铁的混合溶体；

步骤(3)：静置分层，随后将改质钢渣与金属铁的混合熔体引入高温熔体旋转粒化装置中旋转粒化；

步骤(4)：在离心力与空气冷却的作用下，改质钢渣与金属铁的混合熔体被快速粒化为细小球形颗粒并凝固，分别形成改质炉渣颗粒及铁珠颗粒；

步骤(5)：将所述改质炉渣颗粒和铁珠颗粒通过磁选进行分离，分离得到的改质炉渣颗粒呈现非晶态，直接用作水泥生产的原料。