盐酸法浸出水淬含钛高炉渣制备高纯金红石型二氧化钛

采用盐酸法浸取水淬含钛高炉渣,固液分离后可得到富含钛、铝等有价元素的浸取液,再通过水解、沉淀等方式可制得高纯度金红石型二氧化钛、氧化铝等产品。系统研究了酸浓度、液固比、反应温度及反应时间等工艺条件对含钛高炉渣中不同元素浸出率的影响,确定了浸出反应的优化工艺条件。当反应温度为90℃,盐酸浓度为33%,液固比为15∶1(mL∶g),反应时间为30 min时,钛的浸出率可达到75.3%。130℃条件下对浸出液进行水解、干燥,即可得到纯度为97.7%的金红石型二氧化钛。该方法可直接从水淬含钛高炉渣中回收钛元素并制得高纯度二氧化钛产品,流程短,能耗低,可为含钛高炉渣的资源化利用提供支持。     

含钛高炉渣的抑菌性能研究

以含钛高炉渣为原料,利用XRF、XRD、SEM、UV-Vis-DRS等分析方法对含钛高炉渣进行化学成分分析,确定了其作为光催化剂的可行性。通过抑菌环法和烧瓶振荡法研究了含钛高炉渣对白色念珠菌(ATCC10231)、大肠杆菌(ATCC25922)、金黄色葡萄球菌(ATCC6538)的抗菌性能。结果表明:纯含钛高炉渣对大肠杆菌(ATCC25922)无明显抑菌作用,对白色念珠菌(ATCC10231)抑菌作用表现不明显,而对金黄色葡萄球菌(ATCC6538)表现出一定抑菌性,在作用1 h时抑菌率达54.54%。     

用盐酸浸出含钛高炉渣富集钛的试验研究

攀西地区钒钛磁铁矿经高炉冶炼后产生大量高钛炉渣,其中TiO2质量分数达18%~27%。研究了常压下用盐酸浸出含钛高炉渣,考察了盐酸浓度、反应温度、酸渣体积质量比及反应时间对含钛高炉渣中各组分浸出率的影响。结果表明:在反应温度90℃、浸出时间5h、盐酸浓度6mol/L、酸渣体积质量比1.1∶1条件下,Mg、Al、Fe浸出率均达65%以上,Ti浸出率低于6%,滤渣中TiO2质量分数超过40%,钛得到有效富集。     

基于含钛高炉渣的V-Ti-Si-Fe合金冶炼尾渣的水化性能研究

以攀钢含钛高炉渣提钛后的两种尾渣为原料,研究了以含钛高炉渣为主要原料制备钒钛硅铁合金后的尾渣的水化性能,利用XRD、SEM对尾渣水化前后的物相组成和显微结构进行了表征,并与市售商品铝酸盐水泥进行了对比。结果表明:提钛尾渣主要物相由CA,CA2和少量镁铝尖晶石、钙铝黄长石组成,水化强度稳定增长但低于同龄期商品铝酸盐水泥,其水化过程与后者相似。     

含钛高炉渣渣钛分离研究

对某钢厂高钛型高炉渣进行了渣钛分离研究,确定了以NaOH作为分离剂制取偏钛酸晶体粉末的工艺路线,实现了合钛高炉渣资源的有效利用.含钛高炉渣中的钛、硅、铝氧化物在高温下与NaOH发生发应,生成相应的含氧酸钠盐,经过水浸和酸洗即可得到偏钛酸结晶.实验表明,温度对分离效果的影响显著,当渣与分离剂之比为50∶33、焙烧温度达1 350℃时,效果最佳,生成的偏钛酸量最大.     

铝热法还原含钛高炉渣的试验研究

利用铝热法对含钛高炉渣进行还原,还原后的产物为钛硅铝合金和高铝渣,可实现有价元素钛的初步富集。试验结果表明,铝热法还原含钛高炉渣在技术上是可行的,短时间即可实现渣中钛的有效分离。影响冶炼效果的主要因素包括:反应温度、反应时间、还原剂的合理配比、助熔剂CaO的添加量。采取的反应温度为1 600℃,w渣∶wAl=100∶25.98的反应条件下,10 min即可反应完全;同时,添加一定量的CaO有助于实现渣金分离。     

基于攀钢含钛高炉渣提钛尾渣的精炼脱硫剂研究

采用攀钢含钛高炉渣的提钛尾渣为主要原料,以活性氧化钙为改质剂,制备了性能优良无氟无污染的超低硫钢用精炼脱硫剂.研究了CaO加入量对渣系物相组成、半球点温度以及对钢样脱硫率影响的作用机理,并计算了不同CaO含量渣系的硫容量、光学碱度等理论脱硫热力学参数.结果表明:采用活性氧化钙作为改质剂可以明显提高尾渣的理论硫容量、光学碱度值等脱硫热力学参数,并且可以较好地改善提钛尾渣的熔化性能;当提钛后尾渣中的CaO含量为60%时,渣的光学碱度和硫容量值分别为0.781和15.8?0-3,此时渣具有最好的脱硫性能,可以在较短时间内将钢中硫含量从42.4?0-6降为7.95?0-6,脱硫率为81.2％,硫分配系数为192.6;该研究结果为攀钢含钛高炉渣提钛尾渣的综合回收利用开辟了新的途径.     

金属热还原含钛高炉渣制取合金及残渣的研究

介绍了含钛高炉渣综合利用现状和几种主要的提钛技术，重点分析了合金化提取高炉渣中钛的研究现状，探讨了其关键技术问题与冶炼参数控制。指出此技术的关键在于选择合适的还原剂和冶炼参数的最优化设计，最后展望了此项技术的应用前景。     

含钛高炉渣熔化性温度的试验研究

含钛高炉渣的熔化性温度是影响高炉炉渣冶金特性的关键因素。以工业生产含钛高炉渣为原料,进行正交试验研究,其结果表明：随着碱度的提高,熔化性温度上升,粘度也升高;MgO从6%增加到8%或8.5%时,熔化温度曲线温度转折点即熔化性温度从1 435℃降低到1 380℃;TiO2含量在16%~20%的条件下,渣中MgO在8%左右,Al2O3含量在9%~13%之间,TiO2对炉渣粘度与熔化性温度影响不大。     

含钛高炉渣氯化铵焙烧活化试验

针对钒钛磁铁矿高炉冶炼副产的含钛高炉渣成分复杂、难以处理特点,采用氯化铵焙烧活化—浸出提质处理工艺进行钙铝镁等杂质金属元素的脱除,获得钛富集物。考察焙烧和浸出过程中各参数对杂质脱除的影响。结果表明,在焙烧温度450℃、焙烧时间1 h、氯化铵配比40%、原料-0.074 mm占比83%,盐酸浓度9%、液固比5、浸出时间4 h、浸出温度90℃的优化条件下,含钛高炉渣中钙、铝、镁脱除率分别达到73.22%、90.04%、91.39%,钛损失率仅有0.34%,达到选择性脱除炉渣中杂质元素,提高含钛高炉渣品质的目的。     

热处理条件对含钛高炉渣中钙钛矿相析出行为的影响

为了实现攀钢含钛高炉渣中钛组分的有效回收,研究了将钙钛矿作为钛的富集相时,不同热处理条件对钙钛矿相选择性析出行为的影响。通过分析化学组分及矿物组成特点,结合相图理论,采用选择性析出技术,探索了Fe_2O_3加入量、结晶温度、结晶时间及降温速度对钙钛矿富集效果的影响。试验结果表明,原渣加入2.54%CaO为调整剂,经1 025℃预氧化30 min后,再与1%的Fe_2O_3混匀,在1 470℃下熔融60 min,然后以0.5℃/min降温速率降至1 320℃并恒温90 min,最终所获得的改性渣中钙钛矿结晶量为30.62%、晶粒大小为63.17μm,实现了含钛高炉渣中TiO_2的有效富集,为钙钛矿与钛辉石的浮选分离创造了条件。     

莱钢高炉水冲渣系统优化改造

针对莱钢股份炼铁厂4座1080m3高炉渣处理系统存在水泵振动,渣沟跑水、跑汽等问题,采取消除水泵振动,冷却塔升级改造,提高渣池循环水自然降温能力,优化改造渣沟系统,应用"管改沟"等措施,对高炉水冲渣系统进行优化改造,提高了设备运行稳定性,消除了渣沟区域的安全隐患,减少了渣沟跑蒸汽对金属结构的腐蚀,高炉渣沟区域跑水、跑蒸汽现象显著减少。     

调质高炉熔渣喷吹法制备矿渣纤维的研究

采用自主设计搭建的实验平台,利用高速气流喷吹的方法,进行高炉热熔渣成纤试验,探讨熔渣成纤机理,分析影响纤维直径及性能的因素。结果表明:采用喷吹法制备矿渣纤维,熔渣经过液膜形成、凸起形成和凸起拉丝三个过程形成纤维;随气量压力的增大,纤维直径越细;调质熔渣酸度系数为1.1~1.4,温度在1 350~1 500℃制得纤维性能较好,此研究为工业扩大化生产提供理论依据。     

Ultrasonic-Assisted Acid Leaching of Indium from Blast Furnace Sludge

Ultrasonic-assisted acid leaching was used to improve extraction of indium from blast furnace sludge. The effects of solid–liquid ratio, leaching temperature, and leaching time on extraction of indium were investigated and three leaching methods of high temperature acid leaching (HL), ultrasonic acid leaching (UL), and high temperature-ultrasonic acid leaching (HUL) were compared. The results show that extraction of indium increases with leaching time for all the methods. UL exhibits the lowest indium extraction. For HL, extraction of indium reaches 32.6 pct when the leaching time is 4 hours, and after 4 hours, the extraction increases slowly. Leaching temperature has a more positive effect on extraction of indium than ultrasonic. HUL can lead to a higher extraction of indium than high temperature acid leaching and UL, and extraction of indium reaches 40.4 pct when the leaching time is 2 hours. After 2 hours, no obvious increase occurs. HUL not only increases extraction of indium but also reduces the leaching time which can improve production efficiency.     

高炉水渣用作混凝土细骨料的可行性研究

研究了高炉水渣和天然黄砂的区别,水渣代砂配制混凝土的新拌混凝土性能,混凝土强度及抗渗、抗碳化和抗氯离子渗透等耐久性能。研究发现水渣符合2级配区砂,水渣具有一定的胶凝活性,但不会对混凝土结构产生危害。随着水渣代砂率的增大,水泥砂浆干缩性减小,混凝土坍落度逐渐降低;混凝土达到相同坍落度所需减水剂掺量逐渐增大;混凝土抗压强度和抗折强度均缓慢增大;混凝土的抗渗性能、抗氯离子渗透性能、抗碳化性能均得到了改善。     

V~(5+)掺杂含钛高炉渣光催化抗菌材料的制备及抗菌性能研究

采用高温固相法制备了V5＋掺杂含钛高炉渣光催化抗菌材料。以大肠埃希氏菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌、腊样杆菌为实验菌种,以普通日光灯为光源,考察了菌种、掺杂量等因素对材料抗菌性能的影响。并采用XRD、SEM等方法对材料进行表征。结果表明：V5＋掺杂含钛高炉渣光催化抗菌材料对白色念珠菌抗菌性能较好,并随掺杂量增大抗菌性能增强;用琼脂稀释法测得M IC为wV2O5=2.5%;抗菌材料经生理盐水和无水乙醇洗涤后重复利用其抗菌性能略有下降。     

Structural Investigation of Water Quenched Blast Furnace Slags by X-Ray Diffraction

Abstract

The structure analysis of water quenched blast furnace type slags quenched at different water temperatures and water pressures was performed by means of X-ray diffraction. The presence of SiO₄ and AlO₄ tetrahedra were quantitatively confirmed in the glassy phase of all slag samples. The environment around the calcium atom suggests that the structure of these slags is basically similar to that observed in merwinite or melilite. The structure of an industrial blast furnace slag was also determined.