本發(fā)明涉及鋼鐵冶金，特別涉及一種提高熱態(tài)鋼渣固碳礦化效率的方法。

背景技術(shù)：

1、鋼渣是鋼鐵生產(chǎn)過程中由于生鐵中雜質(zhì)的氧化而產(chǎn)生的副產(chǎn)品。通常含有堿性氧化物，如氧化鈣(cao)和氧化鎂(mgo)。由于具有高反應(yīng)性，這些組分被視為是co2封存的理想原料。同時，我國的鋼產(chǎn)量常年穩(wěn)定在世界首列，粗鋼產(chǎn)量達到世界總產(chǎn)量的一半以上。然而，鋼渣是我國冶煉廠中較難處理的工業(yè)副產(chǎn)物，約占粗鋼產(chǎn)量的20％。因此，開發(fā)提高熱態(tài)鋼渣固碳礦化效率的方法具有重要的現(xiàn)實意義。

2、專利cn118239702a公開了一種鋼渣顯熱回收與固碳改性工藝，鋼渣熔體通過鑄塊裝置進行鑄塊，鑄成的高溫鋼渣鑄塊外殼為固態(tài)，內(nèi)芯為液態(tài)；鋼渣鑄塊從豎式反應(yīng)器上部進料口進入豎式反應(yīng)器內(nèi)，同時從豎式反應(yīng)器的底部的進氣管道引入冶金煙氣，冶金煙氣在流動過程中與高溫鋼渣鑄塊進行熱交換，形成高溫?zé)煔?，同時高溫鋼渣鑄塊與煙氣中的co反應(yīng)，對鋼渣鑄塊進行固碳改性。該專利主要提出成分利用鋼渣顯熱能量，通過反應(yīng)器內(nèi)的冶金煙氣與鋼渣鑄塊進行換熱與固碳反應(yīng)。專利cn118267851a公開了一種利用燒結(jié)機頭灰改性鋼渣進行固碳的方法，主要通過先將鋼渣破碎、篩分得到鋼渣粉末，然后將鋼渣粉末與燒結(jié)機頭灰按照一定配比進行研磨得到改性鋼渣粉，最后使用改性鋼渣粉進行直接固碳。該專利聚焦于利用燒結(jié)機頭灰對鋼渣進行改性，從而提升鋼渣的固碳能力。綜上可知，目前提高熱態(tài)鋼渣固碳礦化效率主要是從原料性能改善或指標(biāo)穩(wěn)定方面入手，然而，忽視了煙氣含水量對提高熱態(tài)鋼渣固碳礦化效率的重要作用，這一關(guān)鍵因素在提升固碳礦化效率方面具有巨大的潛力，但尚未得到充分利用。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、基于上述內(nèi)容，本發(fā)明目的在于提供一種提高熱態(tài)鋼渣固碳礦化效率的方法，本發(fā)明以鋼渣固碳方法為基礎(chǔ)，利用鋼鐵企業(yè)二次廢水，控制煙氣含水量，實現(xiàn)熱態(tài)鋼渣固碳礦化效率的提高，該方法生產(chǎn)工藝簡單、操作安全、易于實施，同時提高礦化效率，實現(xiàn)鋼渣余熱回收，實際應(yīng)用有很大意義。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明技術(shù)方案之一，一種提高熱態(tài)鋼渣固碳礦化效率的方法，包括以下步驟：

4、將鋼渣與增強劑混合，得到混合料；向煙氣噴淋鋼鐵企業(yè)二次廢水進行煙氣的增濕；將所述混合料與增濕后的煙氣混合后進行反應(yīng)；

5、所述增強劑為錳粉；所述錳粉占所述鋼渣的質(zhì)量百分含量為0.1％～1.5％。

6、本發(fā)明技術(shù)方案之二，一種實施上述提高熱態(tài)鋼渣固碳礦化效率的方法的裝置，包括引水管1，蓄水槽2，含水量監(jiān)測器5，循環(huán)加壓泵3，水管4，1號水霧噴頭6，2號水霧噴頭7，煙氣管道8，礦化裝置9和鋼渣管道10；

7、所述1號水霧噴頭6和2號水霧噴頭7的外沿與礦化裝置9外側(cè)壁距離為3m-15m；

8、所述1號水霧噴頭6和2號水霧噴頭7與煙氣管道8中煙氣方向逆向布置，其中1號水霧噴頭6與煙氣管道8軸向夾角α為15°～30°，2號水霧噴頭7與煙氣管道8軸向夾角β為45°～60°；

9、1號水霧噴頭6和2號水霧噴頭7的壓力均為煙氣管道壓力的120％～140％。

10、本發(fā)明公開了以下技術(shù)效果：

11、(1)本發(fā)明提供的提高熱態(tài)鋼渣固碳礦化效率的方法，以鋼鐵企業(yè)二次廢水控制煙氣含水量，進行換熱礦化，充分利用鋼渣物理熱，達到余熱回收效果，同時降低鋼渣中f-cao含量，提高鋼渣安定性，實現(xiàn)鋼渣固碳，固碳后的鋼渣能夠進行高附加值利用，提升鋼渣的資源化利用水平。

12、(2)采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，能充分利用了鋼鐵企業(yè)二次廢水，而且，有效地利用其中雙氧水成分，分解生成的氧氣能夠提高煙氣中co2的溶解度，促進碳酸鈣生成，可以顯著提高固碳的效率，同時減少了鋼鐵廠水資源的浪費，保護了生態(tài)環(huán)境，具有重大的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。

13、(3)本發(fā)明提供的方法具有礦化效率高、資源利用率高、脫磷率高等優(yōu)點。

技術(shù)特征：

1.一種提高熱態(tài)鋼渣固碳礦化效率的方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高熱態(tài)鋼渣固碳礦化效率的方法，其特征在于，所述鋼渣的粒度為10μm～50μm，鋼渣溫度為650℃～850℃。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高熱態(tài)鋼渣固碳礦化效率的方法，其特征在于，所述煙氣中co2的體積含量為12％～25％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高熱態(tài)鋼渣固碳礦化效率的方法，其特征在于，所述鋼鐵企業(yè)二次廢水中鈣離子濃度為0～500mg/l，ph值為7～9，雙氧水濃度為0％～5％。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的提高熱態(tài)鋼渣固碳礦化效率的方法，其特征在于，所述鋼鐵企業(yè)二次廢水為鋼鐵廠工業(yè)廢水、鋼鐵廠生活廢水、高爐煤氣冷凝水和煙氣洗滌廢水中的一種或多種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高熱態(tài)鋼渣固碳礦化效率的方法，其特征在于，所述增濕后，煙氣的含水量為15wt％～25wt％。

7.一種實施權(quán)利要求1-6任一項所述提高熱態(tài)鋼渣固碳礦化效率的方法的裝置，其特征在于，包括引水管(1)，蓄水槽(2)，含水量監(jiān)測器(5)，循環(huán)加壓泵(3)，水管(4)，1號水霧噴頭(6)，2號水霧噴頭(7)，煙氣管道(8)，礦化裝置(9)和鋼渣管道(10)；

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的實施權(quán)利要求1-6任一項所述提高熱態(tài)鋼渣固碳礦化效率的方法的裝置，其特征在于，將鋼鐵企業(yè)的二次廢水通過引水管(1)到達蓄水槽(2)，再根據(jù)含水量監(jiān)測器(5)控制噴水量，將鋼鐵企業(yè)的二次廢水由循環(huán)加壓泵(3)輸入水管(4)，分別通過1號水霧噴頭(6)和2號水霧噴頭(7)向煙氣管道(8)中噴淋增濕，噴淋增濕后的煙氣與鋼渣管道(10)中的混合料在礦化裝置(9)中進行反應(yīng)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種提高熱態(tài)鋼渣固碳礦化效率的方法，屬于鋼鐵冶金技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明提供的方法包括以下步驟：將鋼渣與增強劑混合，得到混合料；向煙氣噴淋鋼鐵企業(yè)二次廢水進行煙氣的增濕；將所述混合料與增濕后的煙氣混合后進行反應(yīng)；所述增強劑為錳粉；所述錳粉占所述鋼渣的質(zhì)量百分含量為0.1％～1.5％。本發(fā)明以鋼渣固碳方法為基礎(chǔ)，利用鋼鐵企業(yè)二次廢水，控制煙氣含水量，實現(xiàn)熱態(tài)鋼渣固碳礦化效率的提高，該方法生產(chǎn)工藝簡單、操作安全、易于實施，同時提高礦化效率，實現(xiàn)鋼渣余熱回收，實際應(yīng)用有很大意義。

技術(shù)研發(fā)人員：邢相棟,任奕澤,藺旭輝,李信毅,鄭欽升,郭鵬輝,呂明,折媛,沈正華,張凱倫,王李碩,陳皓軒
受保護的技術(shù)使用者：西安建筑科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19