專利名稱：一種鐵還原及水泥制備的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鐵還原及水泥制備的方法，具體涉及ー種以脫硫灰及銅渣為主要原材料的鐵還原及水泥的制備方法，屬于固體廢棄物再利用及建筑材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
回收再利用固體廢棄物，特別是含金屬、有色金屬及其化合物的固體廢棄物，是當(dāng)今環(huán)保的一大主題。銅渣是煉銅過程中產(chǎn)生的渣 ，屬有色金屬渣的ー種。這些銅渣長(zhǎng)期堆放于露天渣場(chǎng)，不僅占地面積大，同時(shí)經(jīng)過不同途徑的遷移和轉(zhuǎn)化，往往會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成不同程度的污染。再者銅渣中含有大量的可利用的有用成分，這些廢渣棄之為害，用之則為寶。隨著國(guó)家治理環(huán)境污染カ度的加大和煙氣脫硫技術(shù)在我國(guó)的大規(guī)模展開，煙氣脫硫技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用。伴隨脫硫裝置的陸續(xù)安裝，脫硫產(chǎn)物越來越多，脫硫灰的綜合利用成為亟需解決的問題。半干法煙氣脫硫灰中Ca2+含量較高，CaSO3的轉(zhuǎn)化有助于改善以此為原料生產(chǎn)的建材制品的力學(xué)性能和耐久性，具有顯著的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決エ業(yè)銅渣利用率低、占地面積大，水泥制造成本高，脫硫灰利用率低等問題提供一種鐵還原及水泥制備的方法，它可有效解決銅渣對(duì)環(huán)境的污染，大幅提高銅渣和脫硫灰的利用率，降低水泥制造成本，達(dá)到固體廢棄物零排放。一種鐵還原及水泥制備的方法，具體步驟如下(I)將銅渣、脫硫灰、煤粉或浙青混勻后磨成比表面積為350_550m2/kg的粉末，其中銅渣、脫硫灰、煤粉(浙青)的質(zhì)量百分比為5:0. 5^1:0. 5^1:0. 2、. 8:0. I。所述脫硫灰為密相干塔燒結(jié)煙氣脫硫系統(tǒng)產(chǎn)生的副產(chǎn)物；脫硫灰可以降低煤粉的灰熔點(diǎn)，有效抑制豎窯燒制過程中的粘壁以及結(jié)塊現(xiàn)象；脫硫灰在水泥中還具有膠凝的作用，有效提聞了水泥的性能指標(biāo)。(2)將步驟(I)所得混合物粉末中加入助溶劑以及粘結(jié)劑后制成渣餅。所述助熔劑為碳酸鈉，助溶劑用來降低銅渣還原鐵的溫度，降低能耗；所述粘結(jié)劑為水玻璃、聚こ烯醇或膨潤(rùn)土，粘結(jié)劑可以保證渣餅的強(qiáng)度以及縮短渣餅的干燥時(shí)間。所述銅渣、助溶劑與粘結(jié)劑的質(zhì)量百分比為5:0. 2^0. 8 :0. I。本發(fā)明生產(chǎn)的金屬鐵品位為85%_95%，鐵回收率為70%_95%，所制備的水泥比表面積為 350_550m2/kg。本發(fā)明方法，其優(yōu)點(diǎn)在于利用密相干塔煙氣脫硫系統(tǒng)產(chǎn)生的副產(chǎn)物——脫硫灰復(fù)摻銅渣生產(chǎn)鐵以及水泥，是脫硫灰和銅渣資源化利用的有效途徑?？捎行Ы鉀Q脫硫灰和銅渣任意堆放、污染環(huán)境、侵占土地等問題，大幅度提高工業(yè)廢物綜合利用率。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步說明，其目的在于更好的理解本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。實(shí)施例I按照表I所述的配比用Fe2O3含量為36%的銅渣(某冶煉廠)、脫硫灰(某鋼鐵集団)、揮發(fā)分大于30%的褐煤粉，在實(shí)驗(yàn)室研磨成比表面積為400m2/kg的粉末后再與水玻璃以及碳酸鈉混合均勻后制成渣餅，將渣餅放在1200度豎窯中經(jīng)過150分鐘焙燒還原后，再經(jīng)球磨機(jī)球磨得顆粒粒徑為0. 07mm以下顆粒占90%以上，然后再用弱磁選法回收還原生成的金屬鐵，磁場(chǎng)強(qiáng)度為120kA/m。磁選剩余的渣料作為水泥原料運(yùn)往附近水泥廠。測(cè)得所回收金屬鐵的品位95%、金屬鐵的回收率92%。測(cè)定渣料所制成水泥成品試樣的安定性、凝結(jié)時(shí)間、保水率、抗壓抗折強(qiáng)度，結(jié)果列于表2。表I水泥試樣中的成分配比
權(quán)利要求
1.一種鐵還原及水泥制備的方法，其特征在于以エ業(yè)廢渣銅渣、煤粉或浙青、脫硫副產(chǎn)物脫硫灰、助溶劑和粘結(jié)劑為主要原材料；包括如下步驟(1)將銅渣、脫硫灰、煤粉或浙青混勻后磨成比表面積為350-550m2/kg的粉末，其中銅渣、脫硫灰、煤粉或浙青的質(zhì)量百分比為5:0. 5 I:O. 5 I:O. 2^0. 8:0. I。(2)將步驟(I)所得混合物研磨成比表面積為350—550m2/kg的粉末；(3)將步驟(2)所得混合物粉末中加入助溶劑以及粘結(jié)劑后制成渣餅，銅渣、助溶劑與粘結(jié)劑的質(zhì)量百分比為5:0. 2^0. 8 :0. I。
2.如權(quán)利要求I所述的ー種鐵還原及水泥制備的方法，其特征在于所述脫硫灰為密相干塔燒結(jié)煙氣脫硫系統(tǒng)產(chǎn)生的副產(chǎn)物。
3.如權(quán)利要求I所述的ー種鐵還原及水泥制備的方法，其特征在于所述助熔劑為碳酸鈉，助溶劑用來降低銅渣還原鐵的溫度，降低能耗；所述粘結(jié)劑為水玻璃、聚こ烯醇或膨潤(rùn)土，粘結(jié)劑可以保證渣餅的強(qiáng)度以及縮短渣餅的干燥時(shí)間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鐵還原及水泥制備的方法，屬于固體廢棄物再利用及建筑材料技術(shù)領(lǐng)域。其特征在于提供一種利用工業(yè)廢渣及脫硫副產(chǎn)物為原材料還原鐵以及制備水泥的方法。本發(fā)明不僅把煉銅后銅渣變成了一種有用的資源回收了鐵，還解決了其處置難和二次污染的問題，并且節(jié)約了用于堆放銅渣的土地資源；同時(shí)很好地利用了脫硫副產(chǎn)物——脫硫灰，并有效提高了水泥的品質(zhì)。本發(fā)明生產(chǎn)出來的鐵品位在85%-95%之間，鐵的回收率在70%-95%之間，并且最后廢渣所生產(chǎn)出的水泥各項(xiàng)性能指標(biāo)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明方法制備方法簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益顯著，市場(chǎng)前景廣闊。
文檔編號(hào)C04B7/26GK102826773SQ20121029356
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月16日
發(fā)明者宋存義, 常冠欽, 王萌, 蘇偉, 童震松, 邢奕, 汪莉, 錢大益, 金科學(xué) 申請(qǐng)人:北京科技大學(xué)