本發(fā)明涉及材料改性技術(shù)領(lǐng)域，更具體的涉及一種高爐渣的改性方法。
背景技術(shù)：
高爐渣是冶金生鐵過程中從高爐排除的廢物，是我國現(xiàn)階段主要的冶金廢渣之一。在20世紀(jì)70年代以前，一直作為工業(yè)廢棄物堆放，并隨著鋼鐵工業(yè)的迅速發(fā)展，高爐渣的堆積量日益增大，2009年中國大陸鋼鐵工業(yè)廢渣屯積量高達5億噸左右，占全國工業(yè)廢渣年總產(chǎn)出量的14％，大量高爐渣的堆積不僅對環(huán)境造成了嚴(yán)重污染，也是一種資源的嚴(yán)重浪費。然而，高爐渣是一種非常有利用價值的二次資源，因此尋求高爐渣資源利用新途徑和利用高爐渣開發(fā)高附加值產(chǎn)品，使之成為鋼鐵企業(yè)新的增長點，已成為國內(nèi)外研究熱點之一。
內(nèi)蒙古包頭鋼鐵責(zé)任有限公司(簡稱包鋼)自1959年10月出第一鍋鐵開始，至今已堆存的高爐渣約7000萬噸。2015年的鐵產(chǎn)量達到1000萬噸，產(chǎn)生高爐渣300萬噸。包鋼高爐渣含有15種以上化學(xué)成分，但主要是cao、mgo、al2o3、sio2等4種，還含有tio2、fe2o3、mno等貴金屬氧化物，so3、cl等非金屬物質(zhì)，ceo2、nd2o3和y2o3等稀土氧化物。在冶煉爐料固定和冶煉正常時，高爐渣的化學(xué)成分變化不大，對綜合利用有利。但由于原料條件和煉鐵品種的變化，礦渣成分波動較大，即使是統(tǒng)一爐渣，上下渣的物化性質(zhì)也有很大區(qū)別?，F(xiàn)階段包鋼高爐渣的主要用途有兩個方面：(1)利用水淬，生產(chǎn)水渣，根據(jù)水渣具有潛在的水硬凝膠性能，在水泥熟料、石灰、石膏等激發(fā)劑的作用下可顯示出水硬凝膠性能，是生產(chǎn)水泥的優(yōu)質(zhì)原料；(2)采用篩分固體渣，選出不同的篩分渣，用于工程回填，道路基層材料的使用。到目前為止，包鋼高爐渣仍沒有一種工藝能夠徹底解決高爐渣的高價值資源化，只停留在簡單地低附加值的生產(chǎn)開發(fā)。隨著包鋼的生產(chǎn)日益發(fā)展，高爐渣排放數(shù)量逐年增大，堆場沒有繼續(xù)外延的土地可占用，保產(chǎn)難度尖銳，從而如何提高高爐渣的綜合利用水平，實現(xiàn)資源化、無害化，打造循環(huán)經(jīng)濟核心產(chǎn)業(yè)變廢為寶成為了包鋼迫切需要解決的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供一種高爐渣改性方法，解決現(xiàn)有高爐渣利用率低，大量堆積造成環(huán)境污染及資源浪費的問題。
具體的，一種高爐渣的改性方法，包括以下步驟：
s1、向高爐渣原土中滴加鹽酸，并充分?jǐn)嚢?，得到混合物，其中，高爐渣原土與鹽酸的料液比為1g:5-15ml；
s2、向s1中得到的混合物中加入模板劑ctba并充分?jǐn)嚢柚寥芙?，之后將溶解了ctba的混合物置于反應(yīng)釜中進行水熱反應(yīng)，水熱反應(yīng)溫度為140-180℃，反應(yīng)時間為12-20h；
s3、將水熱反應(yīng)后的產(chǎn)物冷卻至室溫，之后抽濾洗滌并干燥，即得改性高爐渣。
優(yōu)選地，鹽酸的濃度為1-5mol/l。
優(yōu)選的，步驟s1中，采用磁力攪拌，攪拌時間為20-40min。
優(yōu)選的，步驟s2中，采用磁力攪拌，攪拌時間為20-40min。
優(yōu)選的，步驟s2中，ctba與高爐渣原土的摩爾比為2:6-10。
本發(fā)明中對高爐渣的改性方法，方法簡單，原料方便廉價，能夠在較低溫度下對高爐渣原土進行改性，能耗低，改性后的高爐渣吸附性能得到較好的改善，對甲基橙模擬有機污染物的吸附率由20％提高到95％，而且不僅對甲基橙模擬有機污染物具有較強的吸附性能，而且對剛果紅、孔雀綠等有機污染物也有較強的吸附性能，從而得到了可作為很好的吸附劑或載體來適用于污水處理領(lǐng)域，提高了高爐渣原土的綜合利用水平，實現(xiàn)資源化、無害化，提高了鋼鐵生產(chǎn)的經(jīng)濟效益。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明實施例提供的高爐渣的改性方法工藝流程圖；
具體實施方式
下面對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
實施例1
本發(fā)明實施例1提供一種高爐渣的改性方法，包括以下步驟：
s1、向高爐渣原土中滴加濃度為2mol/l的鹽酸，并充分磁力攪拌30min，得到混合物，其中，高爐渣原土與鹽酸的料液比為1g:10ml；
s2、向s1中得到的混合物中加入模板劑ctba(溴化十六烷基三甲胺)并充分磁力攪拌30min至溶解，之后將溶解了ctba的混合物置于反應(yīng)釜中進行水熱反應(yīng)，水熱反應(yīng)溫度為160℃，反應(yīng)時間為16h，其中，ctba與高爐渣原土的摩爾比為2:8；
s3、將水熱反應(yīng)后的產(chǎn)物冷卻至室溫，之后抽濾洗滌并干燥，即得改性高爐渣。
實施例2
本發(fā)明實施例2提供一種高爐渣的改性方法，包括以下步驟：
s1、向高爐渣原土中滴加濃度為1mol/l的鹽酸，并充分磁力攪拌20min，得到混合物，其中，高爐渣原土與鹽酸的料液比為1g:5ml；
s2、向s1中得到的混合物中加入模板劑ctba并充分磁力攪拌20min至溶解，之后將溶解了ctba的混合物置于反應(yīng)釜中進行水熱反應(yīng)，水熱反應(yīng)溫度為140℃，反應(yīng)時間為12h，其中，ctba與高爐渣原土的摩爾比為2:6；
s3、將水熱反應(yīng)后的產(chǎn)物冷卻至室溫，之后抽濾洗滌并干燥，即得改性高爐渣。
實施例3
本發(fā)明實施例3提供一種高爐渣的改性方法，包括以下步驟：
s1、向高爐渣原土中滴加濃度為5mol/l的鹽酸，并充分磁力攪拌20min，得到混合物，其中，高爐渣原土與鹽酸的料液比為1g:15ml；
s2、向s1中得到的混合物中加入模板劑ctba并充分磁力攪拌40min至溶解，之后將溶解了ctba的混合物置于反應(yīng)釜中進行水熱反應(yīng)，水熱反應(yīng)溫度為180℃，反應(yīng)時間為20h，其中，ctba與高爐渣原土的摩爾比為2:10；
s3、將水熱反應(yīng)后的產(chǎn)物冷卻至室溫，之后抽濾洗滌并干燥，即得改性高爐渣。
盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。