铅锌冶炼渣充填胶凝材料研究及应用

为充分利用广东某铅锌矿大宗固体废弃物与尾矿,研发了基于铅锌冶炼渣的充填胶凝材料。通过机械活化试验研究,确定铅锌冶炼渣研磨时间为70 min。通过化学活化试验研究,确定原料组成为冶炼渣、水泥熟料、硅酸钠和石膏。其中,冶炼渣与水泥熟料的质量比为8∶2,硅酸钠掺量为3%,石膏掺量为8%。该胶凝材料与分级尾砂制备的充填料浆浓度为75%且灰砂比为1∶6时,3 d强度达2.68 MPa,28 d强度达3.97 MPa,均优于相同浓度条件下以P.O42.5水泥作为胶凝材料且灰砂比为1∶4时的充填体强度。扩散度试验表明,该类型胶凝材料制备的充填料浆流动性能好,能够满足该矿山的自流输送条件。SEM测试分析结果表明,以该类型胶凝材料制备的充填试块内部早期生成了大量的钙矾石,后期生成了大量的水化硅酸钙（C-S-H）凝胶,结构较致密。     

锂渣用作充填胶凝材料试验研究

锂渣是铁锂云母生产碳酸锂过程中产生的固体废物,通常富含氧化硅、氧化铝、氧化钙和氧化铁,同时焙烧后的锂渣可产生玻璃相,是制备建筑材料的潜在前驱体。通过检测锂渣的物理化学特性,设计了激发剂改善锂渣-水泥充填配比试验,测试充填体7 d和28 d抗压强度,并利用Design-Expert软件优化混料配方。结果表明,优化后的锂渣充填体28 d抗压强度达到充填要求,其可替代水泥作为井下充填胶凝材料,降低充填成本,实现固废资源化利用。     

镍渣直接还原提铁及同时制备胶凝材料的研究

通过控制温度和配比,使镍渣经过一次焙烧反应后同时生成还原铁与胶凝性物质硅酸三钙(C3S)和硅酸二钙(C2S)。考察了配碳量、还原温度、还原时间、氧化钙加入量及升温方式对试验的影响。结果表明,先在1 000℃还原40min,然后在1 480℃还原90min的两段法升温法可以同时生成铁单质和胶凝物质,镍渣中铁回收率为72%,生成的胶凝材料含55%的C3S。     

污酸中和渣制备高性能建筑胶凝材料的研究

污酸中和渣为冶炼过程中产生的废渣,固含量中的主要成分为硫酸钙,另含微量的砷、汞、铅、锌、镉等重金属元素。现污酸中和渣一直未进行有效利用,处于堆存状态,而废渣的堆存有可能使废渣中的重金属发生迁移导致污染。文章对污酸中和渣制备高性能建筑凝胶材料进行了试验研究,成功制备了符合要求的凝胶材料(混凝土加气砌块),为该渣料的高值资源化利用提供了参考。     

镍渣基矿井充填用胶凝材料的制备

以提高矿业固体废弃物综合利用水平,降低矿山充填采矿成本为目的,本文开展了利用水淬镍渣制备矿山井下充填用胶凝材料的研究.分别采用机械活化和化学活化的方法,对水淬镍渣进行了提高其胶凝性能的探讨.以井下充填体的强度指标为评价标准,分析了磨矿细度和激发剂对水淬镍渣活性的激发程度和胶凝性能的影响,对水淬镍渣的化学活化机理进行了分析.研究结果表明,以活化处理的水淬镍渣为主要原料(占原料总量的85%)制备的胶结剂,可以作为水泥的替代品用于矿井充填料的生产.     

湘西金矿新型廉价胶凝材料的胶凝特性及其机理分析

为降低充填成本，利用湘西金矿的水淬炉渣研制成了新型胶凝材料替代水泥用于井下胶结充填，文中分析了这一新型胶凝材料的胶凝特性及其胶凝机理。     

RH用MgO-ZrO2材料抗渣侵蚀机理的研究

研究了RH精炼无取向硅钢和取向硅钢的炉渣对镁锆砖侵蚀的机理.结果表明,镁锆砖抵抗高CaO含量的无取向硅钢渣的侵蚀机理是生成致密的CaZrO3保护层,而抵抗高SiO2和高CaO含量取向硅钢渣的侵蚀机理是生成CaZrO3和C2S致密层.两者都是通过炉渣和基质中的ZrO2反应使得方镁石晶界中的气孔堵塞,从而阻止炉渣对耐火材料的进一步侵蚀.     

粉煤灰改质AOD渣胶凝性能的研究

随着我国不锈钢产业的加速发展,不锈钢渣堆存量逐年增加且难以利用。利用不锈钢渣制备水泥填充料是将其大量消纳的有效途径。通过掺入粉煤灰对AOD渣进行组分改质,研究了粉煤灰改质AOD渣制备水泥填充料的胶凝性能。结果表明,AOD渣掺入粉煤灰高温改质后经水淬急冷可以形成玻璃态物质,随着粉煤灰掺量增加,改质AOD渣中玻璃态物质含量增加,当粉煤灰的质量掺比达到35%时,改质AOD渣中均为玻璃体物质。胶凝材料力学性能和Cr浸出浓度分析表明,改质AOD渣掺量为20%时,复合水泥胶凝材料28天抗压强度为54.4 MPa,达到P.C 52.5水泥的标准;Cr浸出浓度随改质AOD渣掺量减少而降低,均低于0.15 mg/L。改质AOD渣可安全应用于建筑材料领域,实现废弃物资源化利用。     

自动加渣机运动机制研究

本文通过对加渣管摆动与小车线性运动关系的分析,获得减小渣管摆动与小车行走配合误差的最佳方法。利用这一方法设计自动加渣机,可以提高自动加渣机本身结构的紧凑性,使其在有限的空间内能够正常工作,保证加渣机始终处于稳定的工作状态,确保了结晶器中的保护渣流量恒定,提高了连铸坯的表面质量。     

LD转炉铁钒土造渣机理研究

根据化学分析和矿物组成的特征，对转炉铁钒土、萤石造渣东艺的炉渣变化及形成机理进行了研究。研究结果表明，ＬＤ转炉冶炼过程中，炉渣物相组成呈一定规律变化，其变化规律与石灰熔解速度有关同，石灰熔解速度取决于炉内温度及白灰质量和助熔剂的种类。铁钒土造渣完全可以取代萤石造渣，为实现ＬＤ转炉采用无萤石造渣工艺提供了必要的依据。     

富氧化铁炉渣的溅渣护炉机理

上海第一钢铁（集团）公司30t转炉所用铁水条件较差,导致终渣中氧化铁含量很高。由于转炉出钢温度也偏高,实施溅渣护炉以大幅度提高炉龄比较困难。实验室与工业试验研究结果表明：（1）溅渣层中富氧化镁RO相是冶炼过程中抵抗高温、高氧化性炉渣侵蚀的骨架;（2）溅渣过程中富氧化铁改质渣在炉衬表面出现的异份分流现象有利于溅渣层保留较多氧化镁物相。     

转炉溅渣层的蚀损机理研究

转炉溅渣层的物相结构及耐侵蚀性与调整后的转炉终渣成分有关，它的蚀锅主要发生在转炉冶炼中后期，其原因是转炉中后期炉渣的化学侵蚀和溅渣层在高温下的熔化。     

闪速炉反应塔壁面挂渣机理研究

分别对闪速炉反应塔镁铬砖炉衬、喷淋冷却和水套冷却的壁面挂渣情况建立一维稳态传热模型,分析反应塔壁面挂渣机理。     

转炉溅渣护炉炉渣物性研究

针对转炉后吹和正常吹炼终渣∑FeO变化较大的特点,对炉渣的成分,熔化性温度和岩相结构进行研究,研究结果为转炉溅渣护炉终渣成分的调整提供了一些依据。     

液态高铅渣直接还原试验研究

以豫光氧气底吹炉所产高铅渣为原料,配入碳质还原剂,在高温熔融态下还原高铅渣中的铅,并对还原过程进行了系统研究。结果表明,最佳还原条件为:还原温度1 150℃、还原时间1 h、还原剂率3.5%。在上述条件下,高铅渣还原进行得较彻底,渣含铅可降到3%左右。     

转炉溅渣护炉工艺技术研究

溅渣护炉工艺是近期发展起来的一项新技术，该工艺设备简单，投资少，收效快，操作方便，可大幅度提高衬寿命，进而提高炉龄次数，介绍了溅渣护炉工艺原理，有关参数及经济效益。     

某高矿化度砂岩型铀矿地浸开采堵塞机理的研究

新疆某高矿化度地下水分布区砂岩型铀矿采用酸法和碱法地浸时易出现堵塞,采用地球化学模式PHREEQCI模拟和实验研究的方法对堵塞进行了探讨。结果表明,堵塞主要是因为地下水的矿化度(TDS)、Ca2+、Mg2+、SO42-、HCO3-浓度过高,分别为8～12g/L、386.17～775.95 mg/L、250.83～377.21mg/L、2 036.47～2 436.08mg/L、108.66～527.55mg/L,方解石和石膏临近饱和状态;采用酸法和碱法地浸工艺分别会产生石膏和方解石沉淀而引起化学堵塞。该砂岩型铀矿适合采用稀释或水处理—弱碱性地浸工艺。     

转炉溅渣护炉技术研究

在承德钢铁股份有限公司２０ｔ转炉半钢炼钢、全连铸、出钢温度１７１０￣１７３０℃和终渣中ＴＦｅ为２０％￣３３％条件下，采用溅渣护炉技术（包括吹炼过程加白云石造渣、对终渣成分进行改质和降温、确定合理的氮气喷吹参数等）使炉龄提高１．８倍，降低成本１０．３元／ｔ钢。