[发明专利]一种钢渣表面稳定化的处理方法

说明书

本发明涉及炼钢渣处理领域，尤其涉及一种钢渣表面稳定化的处理方法。本发明所设计的钢渣表面稳定化的处理方法，首先将钢渣投入到反应液中进行表面改性反应，反应液为饱和的NaHCO₃溶液或饱和的KHCO₃溶液，表面改性反应结束后将钢渣滤出，经干燥后得到表面稳定的钢渣产品。本发明钢渣表面稳定化的处理方法的反应条件温和，加工成本低廉。

技术领域

本发明涉及炼钢渣处理领域，尤其涉及一种钢渣表面稳定化的处理方法。

背景技术

我国钢铁企业每年产生钢渣逾1亿吨，其有效资源化利用率不到30％，大量钢渣堆积如山，占用土地，污染环境。钢渣经过破碎、选铁、筛分等工序处理后，形成大量不规则形状的颗粒物料。其中一定尺寸规格的部分可以作为集料替代碎石或卵石使用。但是钢渣中存在一定的f-CaO，C₃S，C₂S等矿物相，这类物质水化后产生C-S-H凝胶和Ca(OH)₂，Ca(OH)₂溶解于雨水中会造成雨水pH升高，造成管道腐蚀和环境污染。

目前，一般采用钢渣碳化技术对钢渣表面稳定化处理，钢渣碳化技术是利用CO₂与钢渣中的碱性物质发生反应使其转化为CaCO₃的方法。钢渣碳化过程一般需要在密闭的容器中，在一定CO₂压力的条件下进行，以达到较高的碳化率。如公布号为CN106145878A的中国发明专利申请文件，其中公布了一种CO₂矿化钢渣制备轻质建材及其制备方法，其将钢渣破碎后与膨胀珍珠岩和水一起成型，试件养护一天后，将试件转入釜中进行碳化养护，并保持一定的CO₂压力、碳化温度和碳化时间等，最后可得到轻质建材。又如，郜效娇等人研究了压蒸条件下钢渣的碳化过程，分别使用不同的碳化温度和碳化时间对试件进行处理，并研究了碳化产物性质和最佳碳化条件。以上方法主要利用CO₂对钢渣中全部或大部分碱性物质进行反应，其处理成本高。钢渣作为集料替代碎石或卵石使用一般市场价在百元以内，不宜采用高成本、高碳化率方法进行处理。

发明内容

为了解决以上问题，本发明的目的是提供一种成本低廉的钢渣表面稳定化的处理方法。

为实现上述目的，本发明所设计的钢渣表面稳定化的处理方法，首先将钢渣投入到反应液中进行表面改性反应，反应液为饱和的NaHCO₃溶液或饱和的KHCO₃溶液，表面改性反应结束后将钢渣滤出，经干燥后得到表面稳定的钢渣产品。

作为优选方案，表面改性反应结束后，收集滤液于反应器中进行中间体再生反应，具体过程为，向滤液中通入CO₂气体直至滤液的pH值为8～9，得到再生后的滤液。

作为优选方案，将再生后的滤液回用于钢渣的表面改性反应中。

作为优选方案，所述表面改性反应的温度为20～60℃，时间为0.5～4h，钢渣与反应液的质量比为1:3～1:6。

本发明的优点在于：

(1)本发明利用钢渣向水中释放出Ca(OH)₂的特性，利用NaHCO₃或KHCO₃作为中间体，提供碳源，钢渣表面释放出Ca(OH)₂后，与溶液中的NaHCO₃或KHCO₃迅速反应，生成CaCO₃不溶于水，立即附着在粗糙的钢渣颗粒表面，形成保护膜，避免了Ca(OH)₂进一步溶出，从而得到表面稳定化钢渣；反应后的Na₂CO₃或K₂CO₃溶液利用CO₂再生为NaHCO₃或KHCO₃溶液，并通过pH值监测调节再生反应进程。