[发明专利]一种利用不锈钢冶炼废弃物制备碳酸盐粉体的方法

权利要求书

1.一种利用不锈钢冶炼废弃物制备碳酸盐粉体的方法，其特征在于：所述方法按如下步骤进行：

(1)在不锈钢冶炼生产的出渣过程中，向不锈钢冶炼渣中加入矿相重构剂，出渣结束后，冷却到100℃以下待用；

(2)将步骤(1)所得的矿相重构不锈钢冶炼渣进行机械破碎，用冶金废酸溶液在超声波振荡器中进行离子浸出，过滤，滤液为固化CO₂初溶液；

(3)向步骤(2)所得CO₂固化初溶液中加入pH调节剂，使溶液的pH值为：3≤pH＜6或12≤pH≤14，并向溶液中加入结构导向剂；

(4)向步骤(3)所得溶液通入含有CO₂的冶金废气，待反应一段时间后，得含有沉淀物的溶液，停止通气；用离心机对所得溶液进行沉淀离心分离，得到固体产物及富镁溶液；将固体产物进行洗涤，干燥，得碳酸钙粉体；

(5)向步骤(4)所得富镁溶液中加入pH调节剂，使溶液的pH值范围为6≤pH＜12，并向溶液中继续通入含有CO₂的冶金废气，待反应一段时间后，得含有沉淀物的溶液，停止通气；用离心机对所得溶液进行沉淀离心分离，得到固体产物；将固体产物进行洗涤，干燥，得碳酸镁粉体。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，所述不锈钢冶炼渣为AOD精炼渣、转炉渣或电炉渣；所述矿相重构剂为MnO、MgO或Al₂O₃中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

当不锈钢冶炼渣为转炉渣、电炉渣或AOD渣时，加入MnO、MgO或Al₂O₃中的一种，其用量为不锈钢冶炼渣质量的1％～12％；当矿相改质剂选为MnO、MgO或Al₂O₃中的两种或两种以上时，其用量为不锈钢冶炼渣质量的2％～14％。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，所述冶金废酸溶液按下述方法制得：将冶金工业废酸利用罗门哈斯强酸型树脂进行阴离子吸附，使得冶金工业废酸中的盐与酸分离，然后将阻滞在树脂内的酸用蒸馏水洗涤，洗涤后的酸溶液调节其pH范围为2～6，所得冶金废酸溶液为HCl、HNO₃和HF中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(2)的中，浸出条件为：浸出温度为20～100℃，浸出时间为30～180min，超声波震荡功率为100～700W，超声频率为20～40KHz；矿相重构不锈钢渣与冶金废酸溶液的固液比为1:10～50g/mL，搅拌速度为100～500rpm。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(3)中，所述结构导向剂为至少含烯烃、烷烃、醇基和有机酸中的一种或几种单元所形成的共聚物；且结构导向剂的质量与溶液的体积比为1～20:1000g/mL。

7.根据权利要求1所述方法：其特征在于：所述步骤(4)与步骤(5)中，所述冶金废气中CO₂体积含量大于10％。

8.根据权利要求7所述方法：其特征在于：将冶金废气经过除尘及降温处理，当废气中无SO₂气体时，其降温温度范围为：100℃；当冶金废气包括SO₂的有毒气体，其中降温温度范围为：-10℃～-70℃。

9.根据权利要求1所述方法：其特征在于：所述步骤(4)中，通入冶金废气制备碳酸钙粉体的具体条件为：通入冶金废气的气体流量为：0.05～2L/min，通入冶金废气的时间为20～180min，搅拌速度100～500rpm，反应温度为20～100℃。

10.根据权利要求1所述方法：其特征在于：所述步骤(5)中，通入冶金废气制备碳酸镁粉体的具体条件为：通入冶金废气的气体流量为：00.05～2L/min，通入冶金废气的时间为20～180min，搅拌速度100～500rpm，反应温度为20～100℃。