铜渣复合硅锰水淬渣后的改质提铁研究

铜材等金属材料在生产过程中产生的大量水渣、干渣等冶金渣,其综合利用水平较低,成为冶金业高质量绿色发展亟须解决的难点。为有效回收铜渣中的铁元素,将工业铜渣与硅锰水淬渣混合后按一定比例添加氧化钙及氧化锰进行成分改质,利用FactSage对混合渣料中矿物相随温度的变化趋势进行了预测,借助XRD对改质前后渣料中的矿物相变化进行了对比,通过SEM和EDS对改质后混合渣料中主要矿物相的形态、分布和特征进行了表征。实验结果表明：改质后混合渣料中的矿物相以尖晶石相和硅酸盐相为主;碱度提高后,改质样品中的硅酸盐相增多但尖晶石相减少;混合渣料的碱度为1.5时改质效果最好,其铁品位为44%（质量分数）、铁回收率为95%。     

水淬渣的胶凝活性及其形成机理

采用重新熔融水淬的方法制备不同水淬矿渣样品,综合进行净浆强度实验和碱溶出实验研究,借助XRD,DTA, TEM, SEM和EDX等分析手段,研究了矿渣形成过程、形成结构和胶凝性能之间的关系,并在此基础上探讨了矿渣潜在胶凝活性的形成机理. 研究表明,在合适的排渣温度和冷却速度条件下,水淬渣能够形成分相结构,对水淬渣胶凝活性产生重要影响. 分相矿渣具有富钙相和富硅相,富钙相的迅速溶解和富硅相的缓慢溶解是水淬渣水化过程中产生足够早期强度和发挥稳定后期强度的主要原因. 由于玻璃分相的影响,排渣过程存在最佳工艺条件,即最佳的排渣过程能使水淬渣形成玻璃分相结构,从而具有最好的活性.     

锰硅渣矸石渣复合水泥的研制

1试验用原材料 1．1锰硅渣锰硅渣是生产锰硅合金时，冶炼高炉用氧化钙还原后形成的一种工业废渣，经过水淬成粒状、疏松的浅绿色颗粒。松散容重为1350kg／m^3。化学成分见表1。     

低贫钒钛铁尾矿制备加气混凝土

以低贫钒钛铁尾矿为主要原料制备蒸养加气混凝土,考察了铁尾矿掺量与粒度、硅砂掺量与粒度及石灰、水泥用量的影响,分析了产品物相和形貌.结果表明,制备加气混凝土的最优条件为铁尾矿:硅砂:石灰:水泥:石膏质量比45:20:19:14:2,铝粉掺量为0.09%,水料质量比为0.60.该条件下成品的抗压强度为3.52 MPa,干体积密度为620.8kg/m3,达到蒸压加气混凝土性能国家标准.蒸养前制品中多为低结晶度、无定型的C?S?H凝胶水化物相和铁尾矿颗粒相及部分钙矾石相,蒸养后成品中形成大量结晶良好的托贝莫来石,并与其他水化产物的晶簇集合体和骨料相互交织,形成致密的结晶网状结构,可提高加气混凝土制品的性能.     

水淬渣-粉煤灰基4A沸石的制备及性能表征

粉煤灰因其主要成分为二氧化硅、三氧化二铝常被用来当作合成沸石的原材料,合成的沸石类型主要有X型、Y型、A型、ZSM-5型等,相关合成技术也已非常成熟。水淬渣是高炉炼铁水淬急冷产生的高炉渣,对其主要利用方式是作为水泥、路基材料,均属低附加值利用。通过碱熔水热法利用水淬渣、粉煤灰混合原料合成4A型沸石。初步探究硅铝物质的量比（简称硅铝比）、熔融温度、熔融时间、晶化时间对制备的沸石样品品质造成的影响,得到最佳制备条件：硅铝比为1.0、碱灰质量比为1.5、碱熔时间为1 h、碱熔温度为600 ℃、老化时间为12 h、灰水质量比为1∶5、晶化温度为90 ℃、晶化时间为16 h。对合成的沸石进行X射线衍射（XRD）、X射线荧光光谱（XRF）、扫描电镜（SEM）、红外光谱（FT-IR）等表征,结果表明利用水淬渣、粉煤灰合成的4A型沸石各方面性能良好,具有超高的工业化生产价值。     

碱激发钢渣微粉免蒸压加气混凝土的制备研究

对碱激发转炉炼钢尾渣微粉料制备免蒸压加气混凝土进行了研究,讨论了钢渣微粉掺量、碱性激发剂添加量、水玻璃模数、铝粉用量等配料参数与养护制度对料浆稳定性以及加气混凝土抗压强度、干密度等性能的影响,并借助SEM、XRD技术对水化产物进行了微观分析.结果 表明,钢渣微粉与粉煤灰在原材料中的相对用量是影响料浆浇注性能的重要因素,当钢渣微粉掺量在60％～70％时,可制得性能稳定的浇注料浆.同时,添加6％左右模数为1.2的水玻璃作碱性激发剂,在温度60℃的常压养护条件下可制备出28 d抗压强度4.0 MPa,干密度575 kg/m3的加气混凝土.     

熔融态黄磷炉渣的综合利用现状

电炉法制备黄磷产生的工业固体废物——黄磷炉渣,属于化工废渣。黄磷熔融炉渣,根据冷却方式的不同,可分为水淬渣和自然冷却黄磷炉渣,我国主要是水淬渣。本文综述了黄磷炉渣用于微晶玻璃、水泥工业、硅钙肥、路基材料、陶瓷材料、白炭黑、玻璃材料、砖、稀土元素等领域,同时对熔融态黄磷炉渣出炉时温度高达1200～1300 ℃的热量充分利用进行了探讨,直接用来制造建筑装饰用微晶玻璃,达到保护环境和黄磷行业清洁生产的目的。     

基于正交试验的粉煤灰-硅锰渣再生混凝土力学性能研究

为研究固体废弃物取代混凝土原材料的适用性及对混凝土性能的影响,对16组粉煤灰-硅锰渣再生混凝土试块进行正交试验,研究当粉煤灰体积取代胶凝材料、硅锰渣体积取代砂、再生骨料质量取代粗骨料时不同取代量对混凝土坍落度、立方体抗压强度和劈裂抗拉强度的影响。结果表明:当粉煤灰取代量为40%(体积分数)时,混凝土坍落度提高率最大,为14.5%,立方体抗压强度和劈裂抗拉强度均降低,降低率分别为7.2%、22.8%;硅锰渣的取代会降低混凝土坍落度,当硅锰渣取代量为80%(体积分数)时,立方体抗压强度和劈裂抗拉强度的降低率最小,分别为0.5%、11.5%;再生骨料的取代会降低混凝土坍落度,当再生骨料取代量为100%(质量分数)时,立方体抗压强度的降低率为1.9%,劈裂抗拉强度的降低率为12.4%。通过优化模型NSGM(1,4)对混凝土立方体抗压强度进行模型预测,模型模拟平均相对误差为0.542%,模型预测平均相对误差为2.727%。     

酸浸锰渣基砂浆混凝土的制备及其性能的研究

试验利用酸浸锰渣、水泥、粉煤灰、标准砂等原料来研制酸浸锰渣基砂浆混凝土。探索了浇注成型时水固比、酸浸锰渣掺量、粉煤灰取代量、养护方式等因素对混凝土力学性能的影响。结果表明最佳的条件为:水固比0.6、酸浸锰渣60%、水泥36%、粉煤灰4%、灰砂比1:3、自然养护。另外通过XRD等手段分析得知胶凝材料在养护过程中产生的水化产物能有效提升制品的力学性能。     

硅锰渣基沸石的合成及其表征

硅锰渣是生产硅锰合金时产生的一种工业副产物，年排放量巨大，综合利用水平低，已经成为冶金业绿色发展急需解决的难题。为实现硅锰渣的高值化利用，将硅锰渣通过“酸洗—碱熔—陈化—晶化”水热合成反应来制备沸石。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、比表面积及孔径分析仪对沸石的晶相、形貌、官能团等进行表征；探究了碱度、温度、时间等因素对合成沸石的物相组成及微观形貌的影响。实验结果表明，原料酸浸后MnO、Fe₂O₃、CaO含量均有所减少，碱熔后体系中生成了合成沸石所需的硅酸盐。在最优条件(碱度为0.5 mol/L、温度为80℃、时间为8 h)下合成了纯度及结晶度较好的沸石；与传统的工业固废制备沸石相比，该实验晶化所需的碱度更低，且采用了硅锰渣为原料制备沸石，为硅锰渣的高值化利用提供了新思路。     

粉煤灰加气混凝土干燥收缩特性的研究

试验研究了初始含水率、相对湿度、温度和试件尺寸等因素对粉煤灰加气混凝土干燥收缩的影响,并结合实际使用条件就各因素对粉煤灰加气混凝土应用过程的干燥收缩进行了分析.     

锰渣对混凝土力学性能和耐久性的影响

采用基本的力学方法研究了不同掺量的锰渣对混凝土抗压强度和抗折强度的影响.并通过加速碳化试验和抗冻性试验探究了锰渣混凝土的抗碳化性能和抗冻性.采用压汞法技术探究了锰渣混凝土内部的孔结构.结果表明:当锰渣掺量大于10％时,随着锰渣掺量的增加,混凝土的抗压强度和抗折强度降低;掺加30％锰渣混凝土的抗碳化性能和抗冻性最差,碳化56 d时其碳化深度已达10.0 mm,冻融循环240次,其相对动弹性模量降低到0.71;碳化之后孔隙率降低,孔径细化,冻融循环导致孔隙率增大,孔径粗化.     

钙硅比对生物质灰渣加气混凝土性能的影响

生物质灰渣含有较高的SiO2和CaO,与水泥、石灰等按一定的比例混掺,制备生物质灰渣加气混凝土砌块.实验通过改变生物质灰渣、粉煤灰和石灰的相对含量,调节加气混凝土砌块的钙硅比,并研究了钙硅比对其水化产物、机械力学性能和微观结构的影响.结果显示,随着钙硅比的增大,生物质灰渣加气混凝土砌块的干密度逐渐增大,钙硅比为0.86时,强度达到峰值,其抗压强度和抗折强度分别为2.5 MPa和1.8 MPa,且托勃莫来石的生成量也达到最大.干燥收缩图也表明钙硅比为0.86时,生物质灰渣加气混凝土砌块的体积性能最好,其最大干燥收缩率为0.44 mm/m,优于国家标准(0.5 mm/m).水化产物电镜图谱表明随着钙硅比的增加,生物质灰渣加气混凝土砌块的水化产物形貌由针棒状结构转变为片状结构.     

水泥锶渣混凝土路用性能评价

为了分析水泥锶渣混凝土用于低交通量道路路面的可行性,采用正交方法分析了水泥用量、用水量(坍落度)、砂率、碎石级配等因素对水泥锶渣混凝土抗压强度和抗折强度的影响规律,优选出合理的材料配合比;试验对不同水泥用量的水泥锶渣混凝土的力学性能、干缩性能、温缩性能和抗冻性能进行了系统评价.结果表明:水泥锶渣混凝土强度低于普通C30混凝土,但“折压比”高,弹性模量小,具有较好的抗裂性能;于缩系数比普通混凝土低20％,温缩系数为普通混凝土的53％,具有优良的抗收缩性能;抗冻性能低于普通混凝土;水泥锶渣混凝土可用于非冰冻地区低交通量道路路面.     

矿粉掺量对废弃超细砂制备砂混凝土密度及强度影响研究

以航道整治废弃超细砂为主要原料,通过振动成型制备砂混凝土(Sand Concrete).首先通过干拌振捣密实计算干拌物密度的方法研究矿粉掺量对砂混凝土干拌物密度的影响,然后以试件7 d、14 d和28 d抗压强度、劈裂抗拉强度和浸水抗压强度为控制标准,研究矿粉掺量对砂混凝土性能的影响,最后通过XRD对砂混凝土试件进行分析.试验结果表明:在水胶比为0.38,减水剂掺量为0.5%情况下,砂混凝土最佳配合比为废弃超细砂75.3%、水泥16.5%、矿粉8.2%.采用最佳配合比所制砂混凝土28 d抗压强度、劈裂抗拉强度和浸水抗压强度均达到最优, XRD分析表明所制砂混凝土含有大量水化硅酸钙(C-S-H)和钙矾石等水化产物.研究为航道整治废弃超细砂的开发利用提供一种技术途径,对于废弃超细砂资源丰富而普通混凝土砂石材料匮乏的地区具有显著的经济价值和广阔的应用前景.     

铬铁渣在混凝土中的应用研究

检测了铬铁渣粉的化学成分、氯离子含量、放射性、需水量比、活性指数;对比了不同掺量下,铬铁渣粉和Ⅰ级粉煤灰对混凝土物理力学性能的影响.检测结果发现,铬铁渣粉的氯离子含量和放射性符合国家标准规定.与粉煤灰的对比实验发现,铬铁渣粉的活性指数高于Ⅰ级粉煤灰;在混凝土中适量掺入铬铁渣粉有利于提高混凝土的力学性能.     

水热法由富锰渣制备4A分子筛工艺初探

研究了由富锰渣制备锰的过程中产生的硅铝废渣(酸浸渣)制备4A分子筛的工艺.以浓硫酸为浸取介质,将富锰渣中锰、铁、钙、镁等可溶性物质溶出,过滤所得固相酸浸渣在反应釜器中150℃、0.4MPa下与碱反应将硅铝溶出,以分析纯Al(OH)3,为铝源,补铝调整比例到4A分子筛合适的硅/铝比,使溶液中各物质摩尔比为SiO2/Al2O3≈2,H2O/Na2O≈28,Na2O/SiO2≈0.9.浓缩溶液至过饱和状态,加入EDTA.将过饱和状态的溶液在90℃恒温5h左右,加入NaCl少许,放冷使之结晶.过滤并洗涤晶体至pH值至9～10,在烘箱中105℃干燥,于马弗炉中5000℃右煅烧1h脱水,即得4A分子筛产品.研究了EDTA对结晶母液中有色离子的络合效果,结果表明对Fe3 有一定去除效果.由XRD分析,产品主要成分为4A分子筛,但还有杂晶.     

Refractory concrete lining in open-hearth y-shaped pouring spouts

Conclusions The life of concrete linings in y-shaped pouring spouts is threefold that of chamotte linings. The main wear of the concrete lining is accounted for by the mechanical removal of the 8 to 10 mm thick slag — concrete contact layer during cleaning operations.The applicating of coatings of different composition substantially affects the structure of the concrete — slag contact layer.There was no difference in quality between metal poured through chamotte lined spouts and concrete — lined spouts.The use of concrete lining for y-shaped pouring spouts is warranted for technical and economic reasons. Further increase in the service life of this type of lining requires more testing and extensive adaption to industrial furnaces.     

GLW型复合外加剂的研制

针对普通砂浆用于加气混凝土抹灰时,存在保水性差、粘结强度低、易开裂空鼓等缺陷,研制了GLW型复合外加剂。结果表明,用GLW型复合外加剂配制的砂浆性能远优于普通砂浆,具有保水性能好、粘结强度高、折压比大、收缩值小等特点,适合加气混凝土的抹灰。