[发明专利]一种载氧体的制备方法

说明书

本发明提供了一种载氧体的制备方法，包括：将钢渣和赤泥分别依次干燥和破碎后，混合均匀获得混合料；将所述混合料造球后进行干燥，得到干球团；将所述干球团在预设温度下进行焙烧后冷却，获得载氧体。本发明提供的载氧体的制备方法，通过将钢渣和赤泥分别依次干燥和破碎后，形成混合料后，再经过造球和焙烧工艺，得到载氧体，由于破碎后造球，使得物料之间接触充分，有利于加快焙烧反应速率，由于钢渣中部分的CaO与赤泥中部分的Al₂O₃及Fe₂O₃发生反应形成低熔点化合物，在冷却后起固结作用，使焙烧后球团的强度大大提高；同时，所用的原料为冶金固废，制备成本得到了有效降低且实现了固废的再利用。

技术领域

本发明涉及化学链气化技术与冶金固废资源化利用技术领域，具体而言，涉及一种载氧体的制备方法。

背景技术

化学链气化反应基本原理是将传统的燃料与空气直接接触反应的气化过程借助于载氧体的作用分解为2个气固反应：空气反应和燃料气化反应，由载氧体将空气中的氧携带到燃料气化反应中，提供燃料气化反应需要的氧，实现燃料无需与空气接触也能气化。由于载氧体需要在空气反应和燃料气化反应之间不断的循环，所以要求载氧体的携氧能力和机械强度越高越好，而天然的载氧体机械强度低，人工制备的载氧体，其携氧能力和机械强度都比较高，但制备费用较高，导致化学链气化工艺成本较高。

钢渣是钢铁工业主要废弃物之一，除含有一定量的Fe外，还含有大量的Ca，其次含有Mg、Si、Al等氧化物；赤泥是氧化铝生产企业的主要废弃物，含有一定量的Fe、Si、Al、Na等元素，两者都是有价值的冶金资源，如果利用不当，不仅浪费资源，而且造成污染。因此，如何实现钢渣和赤泥等的资源化利用已迫在眉睫。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种载氧体的制备方法，旨在解决现有载氧体制备工艺中制备成本和载氧体机械强度难以兼顾的问题。

本发明提出了一种载氧体的制备方法，包括以下步骤：步骤1，将钢渣和赤泥分别依次干燥和破碎后，混合均匀获得混合料；步骤2，将所述混合料造球后进行干燥，得到干球团；步骤3，将所述干球团在预设温度下进行焙烧后冷却，获得载氧体。

进一步地，上述载氧体的制备方法中，在所述步骤2之前，向所述混合料中加入经过干燥和破碎处理的含碳物料，并混合均匀。

进一步地，上述载氧体的制备方法中，所述含碳物料为煤粉、焦炭和半焦中的一种或多种。

进一步地，上述载氧体的制备方法中，所述钢渣、赤泥和含碳物料的质量比为100:（70~100）:（5~15）。

进一步地，上述载氧体的制备方法中，将所述钢渣、赤泥和含碳物料均破碎至粒度小于等于0.074mm。

进一步地，上述载氧体的制备方法中，所述钢渣中CaO的质量百分数为30~40%。

进一步地，上述载氧体的制备方法中，所述赤泥中Fe₂O₃的质量百分数为40~60%，所述赤泥中Na₂O的质量百分数大于等于7 %。

进一步地，上述载氧体的制备方法中，所述含碳物料中C的质量百分数大于等于70%，灰分的质量百分数小于等于15%。

进一步地，上述载氧体的制备方法中，所述步骤2中，经造球得到的球团粒径为1~5mm。

进一步地，上述载氧体的制备方法中，所述步骤3中，焙烧的温度为1250~1350℃。