一种利用不锈钢除尘灰制备玻璃化产物的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108689601A(43)申请公布日2018.10.23(21)申请号201810808883.7(22)申请日2018.07.23(71)申请人环境保护部南京环境科学研究所地址210042江苏省南京市蒋王庙街8号(72)发明人马兵张后虎焦少俊郑峻峰(74)专利代理机构南京钟山专利代理有限公司32252代理人戴朝荣(51)Int.Cl.C03C6/10(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种利用不锈钢除尘灰制备玻璃化产物的方法(57)摘要本发明涉及一种利用不锈钢除尘灰制备玻璃化产物的方法，将不锈钢除尘灰、硅质校正料、铝质校正料、钙质校正料及熔剂助剂按一定的质量比例混合、研磨，加乙醇或水旋转混合，烘干；烘干后的混合生料置于氧化铝坩埚或铂金坩埚中，然后放入高温电阻炉中加热熔融，并保温一段时间。保温结束后制备的高温熔融产物从炉中取出，经液氮或水淬冷却，冷却后烘干干燥，即得玻璃化产物。利用该方法制备的玻璃化产物可以使其显著减容、体积小、结构致密、孔隙率低、强度高、重金属浸出毒性极低、对人体健康及环境风险小，可作为一般固体废物进行管理。本发明也为后续玻璃化产物资源化综合利用提供新思路，改变不锈钢除尘灰传统的利用处置方式。CN108689601ACN108689601A权利要求书1/1页1.一种利用不锈钢除尘灰制备玻璃化产物的方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)湿法旋混生料：将不锈钢除尘灰、硅质校正料、铝质校正料、钙质校正料及熔剂助剂按一定的质量比例混合、研磨，加乙醇或水旋转混合，烘干；研磨料球比为1:1～1:3，研磨时间0.5～2h，烘干温度105～120℃；(2)将步骤(1)中烘干后的混合生料置于氧化铝坩埚或铂金坩埚中，然后放入高温电阻炉中加热熔融，并保温一段时间；高温电阻炉中的升温程序是先以5～20℃/min的升温速率从室温加热到200℃，保温0.5～1h；然后以5～10℃/min的升温速率从200℃加热到1450℃～1600℃，保温1～2h；(3)保温结束后制备的高温熔融产物从炉中取出，经液氮或水淬冷却，冷却后烘干干燥，即得玻璃化产物。2.根据权利要求1所述的利用不锈钢除尘灰制备玻璃化产物的方法，其特征在于：所述的硅质校正料为膨润土、凹凸土、硅藻土、石英砂中的一种或几种的混合物。3.根据权利要求1所述的利用不锈钢除尘灰制备玻璃化产物的方法，其特征在于：所述的铝质校正料为铝矾土、高铝粉煤灰、高岭土、煤矸石中的一种或几种的混合物。4.根据权利要求1所述的利用不锈钢除尘灰制备玻璃化产物的方法，其特征在于：所述的钙质校正料为天然石灰、石灰石、电石渣中的一种或几种的混合物。5.根据权利要求1所述的利用不锈钢除尘灰制备玻璃化产物的方法，其特征在于：所述的熔剂助剂为氟化钙、硼砂、氧化硼中的一种或几种的混合物。6.根据权利要求1所述的利用不锈钢除尘灰制备玻璃化产物的方法，其特征在于：步骤(1)中，研磨后生料过100目筛。7.根据权利要求1所述的利用不锈钢除尘灰制备玻璃化产物的方法，其特征在于：步骤(1)中不锈钢除尘灰及各种校正料之间的质量比例由生料混合物的碱度系数Cm(CaO+MgO/SiO2+Al2O3)及(SiO2+Al2O3)的含量共同确定。8.根据权利要求7所述的利用不锈钢除尘灰制备玻璃化产物的方法，其特征在于：生料碱度系数为0.32～0.85，(SiO2+Al2O3)总量为38％～70％。2CN108689601A说明书1/4页一种利用不锈钢除尘灰制备玻璃化产物的方法技术领域[0001]本发明涉及利用危险废物不锈钢除尘灰制备玻璃化产物的方法，属于危险废物减量化、无害化、资源化利用领域。背景技术[0002]不锈钢除尘灰是不锈钢在冶炼过程中由不同的冶炼设备除尘装置收集的混合物。据统计，不锈钢除尘灰的产出量约是不锈钢装炉量的2％～4％。中国特钢企业协会不锈钢分会统计数据表明，2017年中国不锈钢粗钢产量2577万吨，历史堆存及每年新增不锈钢除尘灰达几百万吨。不锈钢除尘灰主要含有Fe、Cr、Ni、Si、Ca、Mn、Zn、Al、Mg、P、S等元素。早在1976年美国环境保护局(EPA)就已经将不锈钢冶炼过程使用的电弧炉烟尘列为代号K061的有毒固体废弃物，以防止随意堆放或填埋时有害物质浸出，造成地下水及土壤污染。我国在2016年8月1日起开始施行新的《国家危险废物名录》，不锈钢除尘灰列为HW21含铬废物中有毒危险废物，这些含铬、镍等重金属的除尘灰不得随意排放堆存，会对人体健康、地表水、地下水及周围土壤造成损害污染，因此需要按照危险废物严格管理。[0003]目前，不锈钢除尘灰的利用处置主要以重金属Fe、Cr、Ni、Zn等还原回收、固化填埋