粒化高炉矿渣资源化利用的技术现状

高炉渣是炼铁过程中产生的副产品,目前我国普遍采用急冷的方法将高炉渣制备成粒化高炉矿渣.基于不同的性质,对粒化高炉矿渣在建材、肥料及污水处理中的利用技术进行了详细的介绍,最后对其发展进行了展望.     

钛渣用于新型建筑材料的研究

使用低浓度硫酸(20%～60%硫酸)和含钛高炉渣在实验室条件下制备新型建筑材料,能达到一定强度.且工艺简单,为开发利用攀钢含钛高炉渣提供新的途径.试块强度与含钛高炉渣粒度、施加压力、硫酸浓度、养护时间、纤维加入量和酸解溶液加入量等因素有关,在一定范围内可以通过增加含钛高炉渣粒度,增加试块成型压力.提高硫酸浓度和养护时间及掺和纤维及酸解溶液等手段提高试块强度.     

高炉渣对废水中Cu2+的吸附率和吸附行为

工业固废高炉渣对废水中的重金属离子表现出了较好的吸附能力,为了深入了解高炉渣对Cu2+的吸附效果,在研究高炉渣的用量、pH、吸附时间和温度对废水中Cu2+吸附率的影响规律基础上,选取四因素三水平正交设计实验,获得吸附Cu2+的最佳反应条件,并利用吸附等温模型和吸附动力学探讨高炉渣对Cu2+的吸附行为.结果表明:高炉渣表面的吸附位点、较大的比表面积以及发达的孔隙结构能够促进Cu2+的吸附.在高炉渣用量为0.5 g、pH为9、吸附时间为360 min、温度为65℃时,去除率可达99.93％,吸附后溶液中Cu2+的残余质量浓度小于1 mg/L,达到了国家排放标准.高炉渣对Cu2+的吸附更符合Langmuir吸附等温模型,吸附动力学过程更符合拟二级动力学方程.     

改性高钛高炉渣的浮选性能

以攀钢高炉渣为原料,采用＂选择性分离与长大＂的方法使高炉渣中的钛富集于钙钛矿中,然后在常温25℃,pH值9.3下,研究捕收剂油酸、捕收剂A与抑制剂水玻璃、CMC的用量对改性高炉渣中钙钛矿浮选性能的影响.实验结果表明：捕收剂油酸和捕收剂A都能用于改性渣的浮选,但是捕收剂A浮选性能更佳;抑制剂水玻璃和CMC都能抑制脉石,但是水玻璃也抑制钙钛矿浮选,所以CMC更适用于改性高炉渣的浮选.本实验优化出最佳浮选工艺,即为捕收剂A用量600 g/t,CMC用量为1 500 g/t时,浮选效果最为理想.此选冶结合的绿色分离技术适宜于攀钢含钛高炉渣的综合处理.     

基于低温炼铁技术酸性高炉渣流动性的实验研究

用分析纯化学试剂配制高炉炉渣,研究基于低温炼铁技术MnO和Na2CO3含量对高炉渣熔化温度及黏度的影响,并用XRD分析缓冷后熔渣的矿相。结果表明:MnO能促进高炉渣形成大量的钙镁、钙铝黄长石,同时形成含锰的复杂化合物,这些物质能有效降低高熔渣的熔化性温度及黏度;当MnO质量分数在2.0%左右、1 400℃时,高炉渣黏度能达到0.564 Pa.s;Na2CO3能扩大炉渣的软熔区间,但对高炉渣的黏度影响不大。     

F,MgO对包钢高炉渣性能影响的实验研究

根据目前包钢高炉渣的成分采用二次回归方法配制合成渣,通过对合成渣的粘度、熔化性温度及熔化区间的测定,研究F和MgO对包钢高炉渣性能的影响程度,寻求适宜的高炉渣成分.实验结果表明,当炉渣中w(F)≤1%时,CaF2具有降低炉渣开始熔化温度,增加炉渣熔化区间,降低炉渣热焓,降低炉渣粘度和炉渣熔化性温度的作用.随着炉渣中MgO的质量分数的增加,炉渣的热稳定性提高,炉渣粘度降低,当w(MgO)=11.652%时,熔化性温度达到最高值.     

Al2O3对中钛高炉渣冶金性能影响的实验研究

为实现高铝矿与钒钛磁铁矿的合理搭配,研究了含铝中钛高炉渣中Al2O3含量变化对炉渣黏度及熔化性温度的影响．研究结果表明,在炉渣二元碱度1.15,W（TiO2）=12％,W（MgO）=9％的条件下,实验炉渣在W（Al2O3）=14％时具有良好的流动性和最低的熔化性温度（1348℃）．为高炉实际生产提供一定的理论依据．     

垃圾焚烧炉渣对水泥性能及浸出毒性的影响

研究了掺入垃圾焚烧炉渣的硬化水泥浆体的力学性能和水化机理,探讨了垃圾焚烧炉渣作为辅助性胶凝材料利用的可行性.研究表明:垃圾焚烧炉渣的水化反应活性较低,它的掺入在一定程度上延缓了水泥的水化过程,炉渣的掺入会降低水泥强度,且随着掺量的增加强度降低程度越明显;掺垃圾焚烧炉渣水泥中重金属离子浸出量很小,焚烧炉渣作为辅助性胶凝材料使用是安全的.     

型煤炉渣制作轻集料混凝土小型空心砌块的可行性研究

测试了型煤炉渣的各项技术性能,通过正交设计优选合理配方,探讨型煤炉渣作为再生资源的可行性.实验结果证明,用型煤炉渣制作的轻集料混凝土,各项技术指标均能满足国家相关标准规定,通过对实验方案进行经济分析,证明了型煤炉渣作为轻集料制作混凝土小型空心砌块生产是可行的.     

利用冶金高炉渣制备微晶玻璃的研究

利用X荧光、X-ray和DTA等技术分析高炉渣原料的成分、晶相组成和热学性能,并以冶金高炉渣为主要原料添加少量长石,通过较简单的烧结法制备出CaO-Al2O3-SiO2-MgO 4元系为基础的微晶玻璃,测试分析炉渣微晶玻璃的性能.结果表明,炉渣微晶玻璃晶相主要为钙黄长石,样品的吸水率为0.1%,维氏硬度为5~6 GPa,三点弯曲强度为60~70 MPa,其性能明显优于黏土砖.     

微波辐射处理造纸工业污水

采用微波辐射技术对造纸工业废水进行处理研究.以FeSO4负载炉渣为吸波催化载体,微波辐射处理造纸废水,可有效降解其有机污染物.炉渣微波活化活性优于普通炉活化.正交优化实验得到微波处理最优条件为:负载型炉渣用量为28 g、微波辐射时间为17 min、微波功率为800 W,最优条件下COD去除率可达95%.活化炉渣重复使用,COD去除率明显下降,炉渣破损是效率下降的主要原因.     

从铜精炼炉渣中常压选择性浸出钴的研究

研究了一种高效的浸出高硅铜冶炉渣的方法.浸出以Na2SO4为聚凝剂,使用自行设计的反应器,用硫酸溶液为浸出剂,常压下对高硅冶铜炉渣进行浸出,并用Ca(OH)2调浆,得到硅铁含量很低的浸出液,实验对浸出的条件进行了优化,钴的浸出率达89.1%.     

马钢10#高炉高Al2O3炉渣冶炼实践

针对10#高炉炉渣中Al2O3高的特性,通过对炉渣性能的分析,调整操作制度,改善炉渣性能,加强炉前管理等,使10#高炉生产水平明显提高.     

高炉渣排锌能力的研究

对高炉渣的排锌能力进行了研究,研究结果证明,渣中ZnO的还原属一级反应,反应的活化能为176kJ/mol～332kJ/mol,反应处于扩散范围。高碱度炉渣和高炉温不利于炉渣的排锌。含锌炉渣(ZnO=0.5～2.5％)的粘度不高,在一般温度(1400℃左右)下可保持良好的流动性。     

高钛型高炉渣硅热还原捕集有价金属元素的热力学计算和实验研究

为了探索攀枝花地区高钛型高炉渣综合利用新途径,以攀枝花地区的高钛型高炉渣为研究对象,开展了高钛型高炉渣硅热制备高硅Ti-Si合金的实验研究.首先从热力学角度计算了高钛型高炉渣硅热还原有价金属氧化物的热力学条件;从还原后的合金成分调控和渣金高效分离等角度开展硅热还原的配料计算;以热力学和配料计算结果为依据,在高温箱式电阻炉内开展了高钛型高炉渣硅热还原的实验研究,探究了不同保温时间下的渣金分离效果和还原后合金组成物相.研究结果发现：高钛型高炉渣在1 600℃经硅热还原保温2 h后能够获得较好的渣金分离效果;渣金分离后获得的合金中主要物相为Si、TiSi₂、TiFeSi₂和TiMnSi₂,但是微观组织结构中发现TiMnSi₂相并不单独存在,而是与TiFeSi₂和TiSi₂形成三相固熔体.     

燃煤热电厂掺烧污水厂污泥焚烧灰渣属性鉴别研究

污泥焚烧是具有良好发展前景的污泥减量化技术.依据GB 5085.1-2007至GB 5085.6-2007等相关规范,对合肥东方热电有限公司燃煤锅炉掺烧污泥飞灰和炉渣属性进行了分析和鉴别.鉴别结果表明,燃煤热电厂锅炉掺烧城市生活污水处理厂污泥比例在不高于6.7％的情况下,飞灰和炉渣均不具备危险废物特性,可按照一般工业固体废物进行综合利用.同时,焚烧飞灰和炉渣pH较高,已接近《危险废物鉴别标准腐蚀性鉴别》(GB 5085.1-2007)标准限值,故飞灰和炉渣综合利用时应选择对pH值要求较低的综合利用方式.     

热处理制度对高炉渣CMAS微晶玻璃结构与性能的影响

以高炉渣为主要原料制备CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2(CMAS)系统微晶玻璃。利用DSC、XRD、SEM研究了微晶化温度、时间对微晶玻璃的物相及显微结构、性能的影响。结果表明:高炉渣微晶玻璃试样的主晶相为钙黄长石相,次晶相为α-钡长石相。在高炉渣含量一定的前提下,微晶化温度的提高,时间的延长,都有利于基础玻璃中微晶相析出,制备出的微晶玻璃性能也随之提高。     

涞源钢铁厂高炉高MgO渣冶炼特性的研讨

河北省涞源钢铁厂高炉炉渣中MgO含量经常高达26％～30％,比一般高炉渣高得多.本文着重从理论上研讨高MgO渣炼铁的可能性及合理性.     

含钛高炉渣作为光催化材料降解酸性铬兰K

含钛高炉渣具有光催化性能,可处理水中有机污染物.为拓展去除污水中有机物的应用,选用含钛高炉渣作为光催化材料降解酸性铬兰K.用悬浮溶液法进行了光催化降解实验,探讨了光催化剂量、紫外光强度、外加电场及添加H2O2对光催化效果的影响.结果表明:对含钛高炉渣光催化剂的最佳加入量为0.01g/mL的酸性铬兰K溶液,酸性铬兰K的降解率受光强度的影响不显著.外加电场可提高溶液中酸性铬兰K降解率,外加电场电压大于20V后降解率基本不变,加入少量的H2O2能够提高酸性铬兰K的降解率.     

制药废水的组合处理工艺研究

根据制药废水COD值高、含盐量高、色度深、可生化性差等特点,通过对废水进行Fenton氧化/铁炭微电解预处理后,采用水解酸化/升流式厌氧污泥床(up-flow anaerobic sludge bed,简称UASB)/序批式活性污泥法(sequencing batch reactor activated sludge,简称SBR)生物组合处理工艺对制药废水进行进一步处理研究.试验结果表明:经过Fenton氧化/铁炭微电解预处理后,COD去除率达到30%,提高了废水的可生化性;在一定的试验条件下,水解酸化有一定效果但并不理想;在优化实验条件下,UASB处理工艺对COD的去除率为30%～55%;SBR处理中,12,h和24,h周期SBR对COD的去除率分别为35%～45%和60%左右.