工业废弃物煅烧动力学的热重分析与研究

采用热分析法研究白泥、碱渣、电石渣和盐泥等4种工业废弃物和淄博石灰石的煅烧反应,借助XRD技术分析物相组成,采用积分法求解煅烧动力学参数,并综合分析煅烧性能和动力学特性。结果表明,废弃物的分解率TG曲线呈阶段特征,白泥为两阶段煅烧分解模式,电石渣、碱渣和盐泥均为多阶段分解模式,而石灰石为一阶段分解模式;白泥、电石渣和石灰石具有相似的动力学特性,煅烧活化能E随分解率α的增大而减小;碱渣和盐泥的动力学特性相似,E随α的增大而增大;4种废弃物在煅烧反应后期,活化能E和指前因子k0之间存在补偿效应;可以采用等动力学温度方法判断废弃物的煅烧活性强弱,α为90%时的判断结果为：电石渣＞白泥＞碱渣＞盐泥。     

碱性废渣用于煤燃烧固硫的性能与改性

试验研究了5种碱性废渣和1种石灰石在煤燃烧中的固硫性能,以及复合、调质对固硫性能的影响,探讨了固硫剂孔结构和成分对固硫能力的影响.结果表明：在燃烧温度为900～1 000 ℃条件下,与石灰石相比,电石渣和白泥固硫率较高,而碱渣、赤泥、盐泥固硫效果较差.在燃烧温度900 ℃左右乙醇和醋酸调质可明显改善固硫.随燃烧温度升高,乙醇改良作用减弱,而醋酸调质减弱了赤泥之外的固硫性能.优化碱性废渣和石灰石复合,可提高固硫剂的固硫率和利用率.     

喷淋塔中电石渣烟气脱硫工艺过程的研究

在喷淋吸收系统中对电石渣浆液吸收SO2进行了系统研究,研究结果表明：增加电石渣浓度和提高液气比均有利于SO2的吸收;烟气SO2浓度由3 160 mg/m3上升到14 489 mg/m3,系统脱硫率下降了28.60%;随体系pH值的增加,系统脱硫率升高,脱硫率可达94.70%;反应温度由20 ℃升到70 ℃时,脱硫率从85.39%降到55.76%。电石渣在酸性、中性及碱性环境中吸收去除SO2的机理不同。     

电石渣制备石膏晶须关键因素研究

以工业废渣电石渣为原料,水热法制备石膏晶须.用SEM对石膏晶须进行表征.电石渣制得石膏最佳方法是先用盐酸对电石渣进行预处理,然后与硫酸反应生成石膏,该石膏蒸汽养护过程中,取蒸压温度120～126℃、压力0.12～0.14MPa、料浆初始pM值等于5、料浆浓度10%时,以水作为介质合成石膏晶须习性最优,产品石膏晶须长度80～250μm,直径1～4μm,平均长径比95,--110,优于文献中由卤渣、柠檬酸废渣等工业废渣为原料制得的石膏晶须.     

铬渣的固相还原工业试验及稳定性研究

利用固相还原法,选用某种廉价工业废物R作还原剂、S做稳定化剂,进行铬渣解毒处理,对终渣进行放置时间、酸碱度和温度影响稳定性试验。结果表明终渣中Cr6+浸出值远低于国标GB5085-1985规定限值1.5mg/L之下,且方法简单、成本低廉、解毒彻底,在环境中放置安全、稳定。并利用该终渣及电石渣、磷石膏等工业废渣制备了废渣空心砌块建筑材料。     

固硫剂的制备

简述了固硫剂固硫技术的机理,通过理论分析及试验研究提出在一定温度下,由电石渣与盐泥制得复合固硫剂具有较好的固硫效果,固硫率可达60%,其最佳盐泥用量为0.5%。     

钒渣加Mg(OH)2焙烧提铬的研究

从环保角度考虑,目前国家对传统钒渣提钒工艺提出改进建议,新工艺要求对钒渣中钒和铬充分提取,使得浸出渣中铬含量尽可能低.经热力学的计算发现,相同的条件下铬比钒更难提取,而且添加Mg(OH)_2的提铬效果要比添加MgO的更好.因此,采用将钒渣粉与碱性Mg(OH)_2粉末的混合样进行高温氧化焙烧,焙烧后再用硫酸酸浸的方法提取钒渣中铬.同时,研究了Mg(OH)_2含量、焙烧温度、焙烧时间及酸浸pH值对铬提取的影响.实验结果表明:铬的提取率随着碱渣比、焙烧温度、焙烧时间的增加而增加,随酸浸pH值的降低而增大;在焙烧温度为1000℃、碱渣比为1.0、焙烧时间为2 h、酸浸pH=0.1的条件下,铬的提取率为63%     

喷淋塔中添加柠檬酸促进电石渣烟气脱硫及其机理

在喷淋吸收装置中考察了添加柠檬酸强化电石渣烟气脱硫的过程及机理,研究结果表明：电石渣浆液中添加5 mmol/L的柠檬酸,脱硫效率从58.90%增加到77.30%,电石渣浆液中添加柠檬酸有利于烟气脱硫。同时考察了SO2入口浓度、温度、pH值及液气比等操作因素对脱硫的影响。增加SO2入口浓度、升高烟气温度,柠檬酸/电石渣复合浆液脱硫效果降低;提高浆液pH值脱硫效率升高;液气比从15 L/m3上升到30 L/m3时,系统脱硫效率由32.60%上升到80.70%,继续增加液气比,脱硫效率下降。     

电石渣湿式烟气脱硫传质-反应过程研究

在喷淋吸收塔中采用正交试验法对电石渣湿式烟气脱硫的各影响因素进行了研究,建立了传质反应过程模型,并对影响显著的因素进行单因素实验考察,结果表明：各因素的影响大小顺序为液气比（L/G）>烟气SO2浓度>浆液pH值>电石渣浓度>吸收温度,其中液气比、烟气SO2浓度、浆液pH值对脱硫效率影响显著;L/G从10升高到30时,系统脱硫效率提高了54.91%,但升高到60时,系统脱硫效率反而下降了6.94%;烟气SO2浓度的增加可以提高脱硫效率,但大于1 000×10 -6后,脱硫效率逐步下降;提高浆液pH值可以提高脱硫效率,pH=9时,系统脱硫效率基本保持在90%;烟气脱硫的本质在于将SO2水化后产生的H+和HSO－3稳定化,电石渣的脱硫原理是将液相中的H+和HSO－3转化成CaSO3·2H2O稳定化,从而实现烟气脱硫;根据SO2和HSO－3的反应面,将液膜分为3个反应区,得到SO2的传质反应过程模型。     

电石渣在化工领域的利用现状及前景

概述了以工业废渣电石渣为原料,利用电石渣生产纳米碳酸钙、生石灰、氯化钙、晶须硫酸钙等化工产品的研究现状,指出了电石渣在化工领域资源化利用的发展方向及前景。建议继续加大电石渣资源化利用技术的开发,特别是电石渣生产氧化钙直接生产电石,以及电石渣生产氯化钙、纳米碳酸钙等高附加值精细化工产品;以资源化利用和循环经济的发展理念,加大技术研发力度、因地制宜,形成循环经济产业链。     

改性赤泥对复合胶凝材料的性能影响

以工业固废拜耳法赤泥、电解锰渣、钢渣为主要原料制备复合胶凝材料,研究各组分的最佳配比,在此基础上对拜耳法赤泥进行高温煅烧改性,确定最佳煅烧制度。采用DWS-51钠离子测试仪分析煅烧后拜耳法赤泥的碱溶出情况,借助X射线衍射(XRD)仪和扫描电镜(SEM)研究煅烧后拜耳法赤泥的矿物组成、复合胶凝材料水化产物的成分及形貌。结果表明,拜耳法赤泥、电解锰渣、钢渣质量比为1∶3∶2时,活性指数达到93.2%;拜耳法赤泥的煅烧温度为700℃时,可溶性碱的质量分数最大,为2.58%,改性拜耳法赤泥-电解锰渣-钢渣复合胶凝材料的活性指数达到108.1%,抗硫酸盐侵蚀系数为1.18;水化产物结构致密、Ca(OH)₂生成量少是复合胶凝材料抗蚀性较好的主要原因。     

煤矸石制备白炭黑的试验及机理研究

以淮南煤矸石为原料,经煅烧活化、脱杂、烧碱熔硅和乙醇的作用,最后酸中和等工艺过程,制得非晶态、粒度可达纳米级的白炭黑。主要考察了煤矸石煅烧活化温度、碱用量、乙醇浓度等对白炭黑产率和性质的影响,并利用激光粒度分布测试仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜等对产品进行了表征。对制备过程的机理进行了分析和探讨。     

膨润土制备白炭黑的试验及机理研究

以鄂州膨润土为原料, 经硫酸活化脱杂、烧碱溶硅、电解质和乙醇的作用, 最后酸中和等工艺过程, 制得非晶态的、粒度可达纳米级的白炭黑。主要考察了膨润土活化酸浓度、酸溶时间、碱用量等对白炭黑物化性质的影响, 并利用白度颜色测定仪、激光粒度分布测试仪、X射线衍射仪、X射线荧光光谱仪、扫描电子显微镜等对产品进行了表征。对制备过程的机理进行了分析和探讨。     

石渣替代石灰制备电石的可行性分析

为实现工业固废电石渣的回收利用,进行以电石渣代替石灰为原料制备电石的可行性分析。采用多级旋振湿筛分离技术对电石渣除杂,采用压力测试等物理方法对电石渣灰球与天然石灰块的硬度、粉末率等性能进行比较分析。并以电石渣灰球为原料,在2 000 ℃以上的高温下进行煅烧试验。结果表明,除杂后的电石渣中CaO的含量为88.32%,活性度为378 mL,活性度较高,符合电石用石灰的理化指标;在高温、摩擦及跌落撞击条件下,电石渣灰球的抗压强度及粉末率均优于天然石灰块;电石渣灰球与焦炭在高温条件下煅烧的产物的主要成分为CaC2,为电石;将电石渣代替石灰以制备电石是可行的。     

南京某电石渣选矿提纯试验

南京某电石渣粒度较细,-0.074 mm粒级产率占86.81%,CaO含量高达69.83%,主要杂质为SiO₂、C等,影响产品白度的主要杂质为炭和含铁矿物。为了获得高品质的电石渣精矿,采用十二胺反浮选脱硅-煤油反浮选脱炭-湿式高梯度强磁选脱铁工艺对脱粗（+0.425 mm）后的电石渣进行了提纯试验。结果表明：脱粗后的电石渣经1粗1精1扫反浮选脱硅,1次反浮选脱炭,1次高梯度强磁选脱铁,可获得CaO品位为72.83%、CaO回收率为81.57%、白度为90.14%的优质电石渣精矿,满足高品质电石渣精矿的品质要求。     

鄂州膨润土制备白炭黑试验研究

以鄂州膨润土为原料,经盐酸活化、碱溶和酸析,可制得高白度(95.46%)、粒度细(200nm)的白炭黑.试验结果表明,制备白炭黑适宜的工艺条件是:酸浓度20%,活化时间150min,碱用量0.35g/g,乙醇用量2mL/g,氯化钠用量0.05g/g.乙醇和氯化钠的加入,控制白炭黑的粒度.