Способ обработки шлака

Союз Советснид Социалистическими РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 1804,79 (21) 2754962/29-33с присоединением заявки Мо(51) М. Кл. С 04 В 5/00 Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытий(71) Заявитель Институт металлургии и обогащения АН Казахской ССР(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ШЛАКА 3 Щ"фт и характеризуется низкой степеньюкарбонизации и длительностьЮ процесса.Целью ние степЦель собе обр эации ег среде, к растворе с концен катаии, В Щелочные сульфаты являются лизаторами процесса карбонизац процессе обработки щелочные сульфа ты реагируют с окисью .кальция шлака, образуя гипс и щелочные гидрооксиды. Далее гипс легко карбонизи руется щелочными карбонатами, образующимися в растворе в результате реакции гидроокиси щелочей с уг лекюслотой. При этом снова образуются щелочные сульфаты, которые ре агируют с окисью кальция, т.е. цик повторяется. В этом случае катализ торами являются не только катионы щелочных металлов, но и ионы 50 Таким образом использование щелочных сульфатов при карбонизации шла к в позволяет значительно интенси 20 о Изобретение относится к технике.обработки шлаков и может быть использовано в промышленности строительных материалов.Известен способ обработки измельченного шлака путем промывки еговодой, содержащей 0,3 растворенно-,го СО. При этом происходит разложение сернистых соединений шлака 1 .Однако в силу малой концентрации СО в растворе, данный способне позволяет провести карбонизациюшлака, необходимую для предотвращения объемного расширения шлака ивыщелачивания его в процессе испольэования.Известен также способ обработкишлакового щебня углекислым газомво время хранения 2 .Недостаток такого способа заключается в длительности обработки,которая составляет 1-15 суток.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому изобретениюявляется способ обработки шлака путем ввода во влажную среду шлака углекислого газа (3,Однако этот способ может быть применен только для шлаков, имеющихв своем составе свободную известь 30 изобретения является повыше ни и скорости карбонизации. остигается тем, что в споботки шлака путем карбониуглекислым газом в.жидкой рбонизацию осуществляют в сульфатов щелочных металлов рацией 5,0-20 г/л.формула изобретения Фицировать процесс и повысить степень карбонизации.Щелочные сульфаты, кроме того,способны вступать в реакцию с окисью,кальция, находящейся в ьйаке не только в свободном состоянии, но и всвязанном, в виде кальциевых силикатов, в отличие от прототипа, гдеСО 6 способен карбонизировать толькосвободную известь. Это позволяет рас"ширить область применения данногоспособа для различных шлаков,Концентрация 5 г/л щелочных суль"Фатов является тем минимумом, при котором идет каталитическая реакция.Увеличение концентрации более 20 г/лэкономически нецелесообразно,На фпг. 1-5 приведены графики,поясняющие предлагаемый способ.П р и м е р 1. В реактор засы"пают 100 г доменного гранулированного шлака, затем заливают 100 мл водного раствора йэ 2 50 и в полученнуюшлаковую суспензию подают углекислый газ с расходом 80 мл/мин.Обработку ведуъ при непрерывномперемешивании мешалки, при скоростивращения мешалки 75-80 об/мин.Шпак обрабатывают, затем отфильтровывают, высушивают в сушилке при70-80 ОС и кальциметрическим методом определяют количество поглощенного С 02 шлаком.Количество поглощенногоСО 2 при концентрации в растворе 5 г/л, 10 г/л и20 г/л На 250 при разных параметрах времени приведено на графике Фиг. 1.График показывает, что обработкудоменного шлака можно провести с высокой степенью карбонизации до 4СО в сжатый срок времени 5-120 мин.Для сравнения приведена кривая об 2работки шлака по известному способу 3, из которой следует, что за,120 мин шлаком поглощено только 1,5СО . На графике фиг. 1 показано,гчто аналогичное каталитическое действие оказывает добавка К 250,На графике фиг. 5 показано, чтошлак по предлагаемому способу карбонизируется, поглощая 2 СО 2 за20 мин, а по известному способу тоже количество СО 2 поглощается за240 мин., П р и м е р 2. В реактор засыпается 100 г фосфорного гранулированного шлака, затем заливается 200 млраствора сульфата натрия, и в шлаковую суспензию подается углекислыйгаэ с расходом 80 мл/мин. Обработкуведут при перемешивании, скоростьвращения мешалки 75-80 об./мин. Обработанный шлак отфильтровывают, высушивают. при 70-80 фС и кальциметрическим методом определяютколичество поглощенного СО 2 шлаком.Количество поглощенного СО 2 приконцентрации в растворе 0,5 г/л,10 г/л и 20 г/л Ма 50 при разныхпараметрах времени приведено на графике Фиг. 2.График показывает, что обработкуфосфорного шлака можно провести с О высокой степенью карбонизации до.5,8 СО эа 5-120 мин, в отличие отизвестного способа 3, где за 120 миншлаком поглощено только 2,5 СО 2 .На графике фиг. 2 приведены так же кривыми обработки шлака в растворе К 250 с концентрацией 5 г/ли 20 г/л.На графике фиг. 5 показано, чтопо данному способу время обработ ки эначительно сокращается по сравнению с прототипом, аналогично с примером 1.. На графиках Фиг. 3 и 4 приведены кривые обработки доменного и фосФорного шлаков в растворе йаН 50 .Из графиков следует, что бисульфаты оказывают действие, аналогичноесульфатам.Приведенные примеры показывают,что предлагаемый способ позволяете Зо проводить обработку шлаков в сжатыйсрок времени по сравнению с прототипом; получать шлаки с высокой степенью карбонизации; получать заданную степень карбонизации шлака; обрабатывать шлаки любого производства, как имеющие в своем составесвободную СаО, так и его соединения.Применение предлагаемого способадает экономию по сравнению с из веотными способами. Способ обработки шлака путем карбонизации его углекислым газом в жидкой среде, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения степении скорости карбонизации шлака, последнюю осуществляют в растворе сульфатов щелочных металлов с концентрацией 50-20 г/л.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Японии Р 52-21987,кл. 13(7) А 31, опублик, .1977,55 2. Патент Японии Р 52-99774,кл. 22(3) 012, опублик. 1977.3. Патент СШЪ Р 3717490,кл. 106-117, опублик, 1973.,м Составитель Л. ЧубуковаПавлова Техред М.Голинка Корректор В.Бутяг еда аз город, ул. Проектная, 4 иал П тент 8 20ВНИИПИ Гпо де113035,Тираж 67 дарствен изобрете ква, ЖПодписноего комитета СССРий и открытийРаушская наб , д, 4/5