一种高炉水淬渣的利用方法.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CN108046264A(43)申请公布日2018.05.18(21)申请号201711207678.7(22)申请日2017.11.27(71)申请人中南大学地址410083湖南省长沙市岳麓区麓山南路932号(72)发明人肖劲张留运唐雷田忠良李劼(74)专利代理机构长沙市融智专利事务所43114代理人蒋太炜(51)Int.Cl.C01B32/97(2017.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种高炉水淬渣的利用方法(57)摘要本发明涉及两种固体废弃物的回收利用方法。其步骤为：将高炉水淬渣和阴极炭块分别破碎和过筛，将其按一定的重量配比(1:0.5-2)混合均匀，得到固体混合物A；将混合物A加入酸溶液B中，得到固液混合物C，将C在一定温度下搅拌4h以上，然后过滤洗涤并干燥；将干燥物在惰性气氛或者还原性气氛下加热到1450℃-1700℃并保温3-10h，然后降温至600-900℃并在氧化性气氛下保温3-8h，最后降到常温；将样品进行酸洗后即可得到碳化硅粉体。本发明所得碳化硅纯度高，粒径小,具有良好的工业应用价值。同时，以高炉水淬渣和废旧阴极炭块为原料，对有效降低两种固体废弃物的环境污染以及资源回收综合利用具有积极的意义。CN108046264ACN108046264A权利要求书1/1页1.一种高炉水淬渣的利用方法，其特征在于；包括下述步骤：步骤一取高炉水淬渣、废旧阴极炭块分别破碎；过300目筛；按质量比，高炉水淬渣：废旧阴极炭块小于等于5，取筛下物，混合均匀；得到混合物A；步骤二按质量比，混合物A：溶液B＝1:5-10，将步骤一所得混合物A置于溶液B中，在70-90℃以上搅拌至少4h，过滤，洗涤滤渣；洗涤后的滤渣经干燥处理后，得到备用滤渣；所述溶液B为酸溶液；步骤三将步骤二所得备用滤渣置于石英坩埚内；在惰性或者还原性气氛下加热至1400-1600℃，并在最高温保温3-10h，然后降温至600-900℃并在氧化气氛下保温3-8h，再降温到常温；酸洗后即可得到碳化硅粉体。2.根据权利要求1所述的一种高炉水淬渣的利用方法，其特征在于：所述废旧阴极炭块包括铝电解工业的废旧阴极炭块。3.根据权利要求1所述的一种高炉水淬渣的利用方法，其特征在于：所述高炉水淬渣中，水淬渣中的SiO2含量大于60％；所述废旧阴极炭块中，碳的含量大于等于65wt％。4.根据权利要求1所述的一种高炉水淬渣的利用方法，其特征在于：步骤一中，所述高炉水淬渣破碎后，在100-300℃干燥8-24h。5.根据权利要求1所述的一种高炉水淬渣的利用方法，其特征在于：步骤二中，所述溶液B中，氢离子浓度大于等于3mol/L。6.根据权利要求1所述的一种高炉水淬渣的利用方法，其特征在于：步骤二中，所述搅拌的速度为100r/min-300r/min。7.根据权利要求1所述的一种高炉水淬渣的利用方法，其特征在于：所述酸溶液为盐酸溶液、硫酸溶液中的至少一种。8.根据权利要求1所述的一种高炉水淬渣的利用方法，其特征在于：步骤二中，过滤后，用70-90℃的热水洗涤滤渣、真空抽滤，重复多次，直到水洗后液PH值至6.8-7.2，然后在温度为100-300℃的条件下烘干8-24h，得到备用滤渣。9.根据权利要求1所述的一种高炉水淬渣的利用方法，其特征在于：步骤三中，酸洗使用的酸为氢氟酸，浓度为4-6mol/L。10.根据权利要求1所述的一种高炉水淬渣的利用方法，其特征在于：所得碳化硅粉体的纯度大于等于95％。2CN108046264A说明书1/5页一种高炉水淬渣的利用方法技术领域[0001]本发明涉及一种高炉水淬渣的利用方法，尤其涉及两种固体废弃物(炼铁高炉水淬渣和铝电解槽废旧阴极炭块)的回收利用方法。背景技术[0002]高炉水淬渣即高炉在炼铁时由矿石中脉石、燃料中的灰分和熔剂中的非挥发组分和其它一些不能进入生铁中的杂质组成的一种易熔混合物，经过水淬得到的弃渣。其主要成分有SiO2、C、Al2O3，其中SiO2、C的含量达到60％以上。2016年我国钢铁产量超过2.5亿吨，年产高炉渣接近8000万吨，同时，目前渣场积存的高炉渣已超过1亿吨，冶金企业每年由于弃渣耗用的资金就高达上千万元，占用大量的空间资源和影响地下水PH值，引发灰尘天气。[0003]目前对高炉水淬渣的处理方式中：CN1O5671225A中利用高炉水淬渣和转炉渣综合利用，酸浸溶解最后得到硅胶；CN106587634A中提出利用熔融炉渣，加入纯碱、碳酸钾、氧化锌、磷酸二氢氨等辅料，制备得到斑纹微晶玻璃的方法；CN106630648A利用熔融高炉渣、玻璃和发泡剂制备得到发泡玻璃；CN10585867OA提出将高炉水淬渣磨碎，在高压釜碱液中水热反应制备得到水