本發(fā)明公開了一種膨化渣陶粒生產(chǎn)方法，在鋼鐵冶煉廢料利用技術(shù)領(lǐng)域，提供一種能夠分離出高鈦型高爐渣，并利用高鈦型高爐渣制成膨化渣陶粒的生產(chǎn)方法。該生產(chǎn)方法包括依次進(jìn)行的如下步驟：A、釩鈦磁鐵礦冶煉后的含鐵渣的鐵水進(jìn)入分離裝置中分離出高鈦型高爐渣；B、高鈦型高爐渣進(jìn)入冷卻裝置中，冷卻裝置對(duì)高鈦型高爐渣進(jìn)行噴水急冷；C、高鈦型高爐渣進(jìn)入拋射裝置中，拋射裝置將仍處于急冷過程之中的高鈦型高爐渣迅速擊碎并沿不同的拋物線彈出；D、高鈦型高爐渣進(jìn)入具有冷卻水的集渣槽，高鈦型高爐渣與冷卻水混合生成帶水的膨化渣；E、帶水的膨化渣進(jìn)入干渣坑，去除水分得到膨化渣；F、膨化渣進(jìn)入破碎篩分裝置，膨化渣經(jīng)破碎和篩分，得到膨化渣陶粒。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋼鐵冶煉廢料利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種分離高鈦型高爐渣并生產(chǎn)膨化渣陶粒的生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

通常的高爐渣處理工藝有急冷工藝、慢冷工藝和半急冷工藝。急冷工藝采用水淬方式，包括爐前水沖渣法、池式法、大沉淀池法等，其中爐前水沖渣法從高爐內(nèi)出來(lái)溫度約1400～1550℃的熱熔渣用高壓水急冷，直接散落于流渣溝內(nèi)，再流入水池為目前最普遍應(yīng)用的方法，投資少、成本低。在急冷處理過程中，熔融的高爐渣中的絕大部分物質(zhì)來(lái)不及形成穩(wěn)定的化合物晶體，而以玻璃體形式將來(lái)不及釋放的熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)，從而具有潛在的化學(xué)活性。慢冷工藝包括熱潑法、堤式法、機(jī)械澆注法、戈特曼法等。半急冷工藝是將熱熔渣經(jīng)機(jī)械與水共同作用而急冷形成的一層堅(jiān)硬多孔的礦渣，其冷卻強(qiáng)度介于急冷和慢冷工藝之間，得到的礦渣比重小。

普通高爐渣根據(jù)不同的處理工藝，其綜合利用主要為以下用途：礦渣水泥礦渣硅酸鹽水泥、石膏礦渣水泥、無(wú)熟料礦渣水泥等，礦渣磚和濕碾礦渣混凝土制品，礦渣碎石，礦渣輕骨料，礦渣微晶玻璃，礦渣鑄石，礦渣棉和連續(xù)纖維，農(nóng)業(yè)肥料等。普通鐵礦通過燒結(jié)或球團(tuán)等造塊方法進(jìn)行高爐冶煉所產(chǎn)生的高爐渣，目前已基本上全部得到利用，歐美等主要用于修建高速公路，我國(guó)主要用于生產(chǎn)水泥和混凝土制品。

我國(guó)西南攀西地區(qū)蘊(yùn)藏著極其豐富的釩鈦磁鐵礦，探明的儲(chǔ)量超過100億噸、保有儲(chǔ)量約34億噸，是國(guó)內(nèi)僅次于鞍鋼地區(qū)的重要鐵礦資源。更為重要的是該礦是世界聞名的復(fù)合共生礦，F(xiàn)e儲(chǔ)量占我國(guó)的20％，TiO₂儲(chǔ)量占我國(guó)的90％以上，V₂O₅儲(chǔ)量占我國(guó)的80％以上。

目前國(guó)內(nèi)只有攀鋼集團(tuán)、川威集團(tuán)的成渝釩鈦科技有限公司、河北鋼鐵集團(tuán)的承德新新釩鈦股份有限公司等三大釩鈦基地在使用釩鈦磁鐵礦冶煉，提釩煉鐵后形成TiO₂含量達(dá)15％～25％的高鈦型高爐渣。

長(zhǎng)期以來(lái)，高鈦型高爐渣的處理及應(yīng)用方法為水沖渣和干渣兩種形式。通常情況下，水沖渣是使用高壓水強(qiáng)制沖擊熔融狀態(tài)的高爐渣，使其迅速冷卻、碎化，其制成品粒徑在0.1～2.0mm之間，不能作為建筑用骨料，僅能夠作為水泥的摻混料使用。干渣是將高溫熔渣直接放于地面自然冷卻，經(jīng)過挖掘、破碎、篩選、分級(jí)等處理，可部分用于建筑材料，但由于其工序繁多成本較高，且其比重大多在1.8～2.5kg/cm³之間，不符合輕質(zhì)要求。因此，高鈦型高爐渣作為高爐冶煉的固體廢物，其使用價(jià)值受其后續(xù)制品的局限，一直以來(lái)應(yīng)用范圍十分有限。

重慶大學(xué)在二十世紀(jì)70～80年代深入開展了高鈦型高爐渣用作水泥混合材的技術(shù)研究，發(fā)現(xiàn)在水泥中只能添加8％～10％的高爐渣，且不能生產(chǎn)高標(biāo)號(hào)的水泥。長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)高鈦型高爐渣的綜合利用進(jìn)行了大量的研究，但一直沒有找到一個(gè)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上均可行的大規(guī)模有效利用的方法。

目前，四川省星船城水泥股份有限公司利用成渝釩鈦科技有限公司的含水約25％的高鈦型高爐渣，經(jīng)過磁選分離鐵組分、烘干到水分6％以下后作為生產(chǎn)水泥的摻混料使用，消耗量不到高爐渣總量的10％。

無(wú)論川威集團(tuán)、攀鋼集團(tuán)還是河北鋼鐵集團(tuán)，高鈦型高爐渣未能大規(guī)模利用，導(dǎo)致爐渣大量堆積，堆渣場(chǎng)占用大量土地，既污染環(huán)境又造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。因此，對(duì)高鈦型高爐渣進(jìn)行綜合利用的研究具有十分重要的科學(xué)價(jià)值和工程應(yīng)用前景。