[发明专利]一种高硅硅锰合金冶炼废渣回收利用方法

说明书

本发明公开了一种高硅硅锰合金冶炼废渣回收利用方法，包括原料准备、水泥制备和煅烧硅微灰，原料准备包括硅铁微粉制备、黏土粉制备和石灰石制备，水泥制备先选择硅微灰原料，在按配方称量并混合均匀，然后在马弗炉里煅烧，本发明涉及一种高硅硅锰合金冶炼废渣回收利用方法，利用硅铁生产过程中产生的大量无定形晶型废渣，将其利用为水泥生产原料，在本前期研究有一定进展的基础上，采用新的思路与工艺，进一步深入优化各项工艺条件，将这种富含硅氧化物的废渣制成符合国家标准的强度，等级达42.5标号的生态水泥，以期达到产业化生产，再将硅铁矿渣作为水泥的添加剂，提高水泥的多种性能，也有利于现代社会环保节能的发展。

技术领域

本发明属于工业废渣制作水泥工艺，具体为一种高硅硅锰合金冶炼废渣回收利用方法。

背景技术

目前市场上绝大多数的水泥的生产原料为干铁粉、黏土和石灰石，水泥的制作成本高，生态污染严重，且制作出来的水泥内应力差，综合性能低，对此需要设计一种高硅硅锰合金冶炼废渣回收利用方法。

发明内容：

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种高硅硅锰合金冶炼废渣回收利用方法，解决了传统水泥制作成本高，生态污染严重，且制作出来的水泥内应力差的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种技术方案：一种高硅硅锰合金冶炼废渣回收利用方法，包括原料准备、水泥制备和煅烧硅微灰。

作为优选，所述原料准备包括硅铁微粉制备、黏土粉制备和石灰石制备；

硅铁微粉制备：采用高硅硅锰合金冶炼后形成的硅铁废渣作为硅铁微粉的基本原料，通过粉碎研磨处理得到硅微粉，再经过筛分机筛选颗粒大小为200目以上的硅微粉，最后将这些颗粒大小超过200目的硅微粉送入干燥机进行干燥，干燥时间为1h-2h，干燥温度为200-300摄氏度，具体干燥时间和干燥温度根据实际干燥的硅微粉数量决定；

黏土粉制备：取湿润黏土后，送入高温干燥机中进行高温干燥，干燥时间不宜过长，1小时为宜，再将干燥后的黏土进行粉碎和打磨，最后将粉碎打磨后的黏土颗粒进行筛分，选取60目以上的黏土，放置待用；

石灰石制备：石灰石首先进过初步破碎得到0.75立方厘米的碎块，再由研磨机研磨，最终筛选120目到150目的石灰石颗粒，放置待用。

作为优选，所述水泥制备先选择硅微灰原料，包括硅微灰原料制备、工艺条件选择和分离硅微灰；

硅微灰原料制备：将制备好的硅铁微粉、黏土粉和石灰石在按配方称量并混合均匀，然后在马弗炉里煅烧，依据酸浸法处理高硅铁尾矿，将其中的硅和铁，及其他金属氧化物分离，制备出Fe0和Si0此为非晶结构的微粉作为工业原料，这不仅保证了硅微灰的质量与产量，还使铁元素以氧化方式分离出来，可以再次利用；

工艺条件选择：反应温度100C，反应的时间为90min，硅微灰的中位粒径为6.19ixrn，盐酸的体积分数是60％；

分离硅微灰；利用酸浸法来分离硅微灰，再通过水热反应可得到Fe0产物，Fe0的产率可以达到78.8％，产物中的Fe0质量分数可达到85％，用盐酸来分离硅微灰从而制备Si0的产率达到了98.2％，酸浸渣里非晶态的Si0质量分数可高达96.66％，Fe0的质量分数最低为0.08％。

作为优选，所述煅烧硅微灰包括低温预烧阶段、中温升温煅烧阶段和高温升温煅烧阶段；

低温预烧阶段：在此阶段主要发生原料的回复及吸附气体和自由水分的挥发，坩埚内的硅微灰生料进行分解和部分挥发性杂质的排除等，本实验设定为室温～900C；

中温升温煅烧阶段：此阶段开始出现固体物质的熔融以及再结晶，在颗粒内，变形的晶粒得以恢复，改组为新晶粒，同时不同原料之间开始初步发生反应以及相互流动，石灰石和粘土开始分解，结合水开始脱离并最终全部消失，本实验设定为900C～1280C；