协同利用提锌二次窑渣和疏浚泥制备陶瓷的工艺优化

针对沿海钢铁产业聚集区冶金粉尘提锌后排放的大量二次窑渣以及港口河道等疏浚过程排出大量疏浚泥难以利用的现状,根据窑渣高铁高钙和疏浚泥高硅高铝的组分特点,协同利用二次窑渣和疏浚泥制备建筑陶瓷,并采用X射线衍射分析、傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜和电感耦合等离子体质谱仪测定不同组成(窑渣和疏浚泥比例从60∶40增加到80∶20)和不同工艺条件制备陶瓷样品的矿物组成、微观结构和重金属浸出浓度等性能。研究结果表明：在最佳烧成条件下(窑渣∶疏浚泥质量比为70∶30,焙烧温度为1 180℃,焙烧时间为40 min,预热温度为500℃,预热时间为10 min)烧制陶瓷的性能优良,其中,抗折强度为85 MPa, 1 h吸水率为0.15%,表观密度为2 180 kg/m³,陶瓷中Cr、Mn、Ni、Cu、Zn和As等重金属元素的浸出结果满足国家标准要求。该窑渣-疏浚泥陶瓷的主要矿物为普通辉石相,其次是赤铁矿,其中辉石相粒径为2～5μm且大量均匀析出,有利于提高其力学性能。陶瓷在致密化过程产生了液相烧结,这使得整体结构致密,吸水率低,有利于对重金属元素的固结。     

铜渣改质、磁选及磁选尾渣制备陶瓷的基础研究

针对铜渣难以高效利用的现状,提出以赤泥为改质剂,在熔融铜渣排渣过程中对其进行改质,以提高凝固冷渣磁选率,并进一步将磁选尾渣制备为陶瓷材料的新工艺.本文在铜渣中加入不同掺量的赤泥并经过熔融、冷却、磁选和尾渣制陶工艺获得了磁选铁精粉和尾渣陶瓷产品,通过XRD、SEM等方法研究赤泥对铜渣含铁组分磁选效果的影响,以及磁选尾渣制...     

浇注法制备提钒尾渣多孔陶瓷试验研究

以提钒尾渣为主要原料,通过添加结合剂、粘土、减水剂和造孔剂,采用注浆成型工艺制备提钒尾渣多孔陶瓷,该多孔陶瓷可用于化工过滤、窑炉保温和建筑装饰等行业,可以大大提高提钒尾渣的利用率和附加值。通过条件试验较系统研究了煅烧温度、结合剂配入量、高温点保温时间、粘土配入量、造孔剂配入量对提钒尾渣多孔陶瓷性能影响。条件试验表明:结合剂选择铝酸盐水泥,配入量选择6%左右;煅烧温度选择1 050℃左右;保温时间选择4~6 h;粘土的配入量选择10%左右,造孔剂的配入量选择100 m L左右(每150 g原料),可制备符合要求的提钒尾渣多孔陶瓷。     

提钒尾渣资源化利用技术

介绍了提钒尾渣的物理性能,开发了提钒尾渣配矿烧结-高炉炼铁技术、提钒尾渣高效提钒-尾渣脱钠-富铁尾渣高炉炼铁技术、提钒尾渣的高值化利用技术。通过添加适量提钒尾渣替代低钒铁精粉,可以改善烧结矿质量,回收利用了提钒尾渣的有价金属元素;利用碱性介质分解提钒尾渣,并对富铁尾渣进行脱钠处理,可实现钒的高效回收、铁组分的富集,使终渣Na_2O含量低于2%,富铁尾渣配矿用于配矿炼铁。继续推动提钒尾渣在钒钛黑瓷和太阳能集热板领域的应用,实现提钒尾渣大规模、清洁化增值利用。     

电炉还原渣制备钢渣陶瓷的实验研究

利用电炉炼钢过程中产生的还原渣作为制备钢渣陶瓷的主要原料之一,采用传统的陶瓷烧结工艺,研究确定了电炉还原渣掺量对陶瓷性能的影响,并制备出性能良好的陶瓷试样,试样的抗折强度可达到99.95 MPa,吸水率为0.12%。运用X射线衍射仪及扫描电镜等测试手段对试样进行了物相组成及微观结构分析。研究表明,陶瓷试样中还原渣的掺量可达到50%左右,试样的主晶相由普通辉石相、透辉石相及钙长石相组成。     

TiCl_4精制尾渣的回收利用研究

对海绵钛厂Ti Cl4精制工艺尾渣的回收利用进行了研究。在对尾渣元素组成和物性分析的基础上,提出了高温煅烧尾渣制备钒渣的工艺。对煅烧温度、物料粒度以及煅烧时间等进行条件试验。结果表明,在煅烧温度≥600℃,煅烧时间大于2 h条件下,可将尾渣制备成TV在8%~12%、Cl含量小于0.3%的钒渣,V收率达到95%,Cl逸出率达到99%。     

冶金渣制备泡沫陶瓷的现状、问题和展望

泡沫陶瓷是一种气孔率高、热稳定性好、耐酸碱的陶瓷材料。冶金渣的化学成分与泡沫陶瓷原料十分接近,适合用来制备泡沫陶瓷。本文通过分析泡沫陶瓷各种制备方法的优缺点及区别,综述几类典型冶金渣(钢渣、高炉渣、镍铁渣和赤泥)制备泡沫陶瓷的研究现状,并重点分析冶金渣制备泡沫陶瓷的主要问题。结论表明：用冶金渣可以制备气孔率高、强度适宜的泡沫陶瓷,但制品的孔径及其分布难以控制;冶金渣原料粒度、物相组成及成分对泡沫陶瓷制备过程和产品性能有很大影响;原料中Na、K、Mn、Cr等具有潜在危害的元素在制备过程中的走向和固化机理,以及制品的浸出毒性也是目前研究需要重点关注的问题。采用冶金渣制备泡沫陶瓷,可以实现废物资源化的同时保护环境,并且得到高附加值的产品,具有重要的意义。     

利用不锈钢尾渣及矿渣制砖的试验研究

通过利用不锈钢尾渣及矿渣制砖的试验,确定了不锈钢尾渣及矿渣制砖的合理配比。在此基础上,开发了激发不锈钢尾渣及矿渣活性的技术。结果表明:配加质量分数分别占0.4%、0.6%的Na2SO4和NaCl作为激发剂,可激发不锈钢尾渣及矿渣的活性,使砖的抗压强度最大提高了42.6%。     

粉煤灰基多孔陶瓷过滤材料的制备和性能

以粉煤灰为骨料,采用添加造孔剂法制备粉煤灰基多孔陶瓷过滤材料,研究了造孔剂用量和烧结温度对其性能的影响.通过压汞仪、X射线衍射仪和场发射扫描电子显微镜等分析测试技术对试样进行了性能表征.结果表明:随着造孔剂用量的增加,显气孔率和吸水率升高,抗弯强度和密度下降.提高烧结温度可以有效提高抗弯强度,而不影响材料的主要物相组成;当烧结温度大于1175℃时,显气孔率和透气度显著下降.造孔剂用量为35%,烧结温度为1175℃时,可制得抗弯强度大、气孔发达及高比表面积的多孔陶瓷过滤材料.     

电炉钛渣相组成和形成机理研究

采用化学分析、X射线衍射和扫描电镜等分析方法，得出了钛渣的X-射线衍射图、形貌图以及电炉钛渣的相组成，查明了钛渣主要由黑钛石固溶体、塔基石固溶体、硅酸盐玻璃体和游离的TiO2组成。分析了还原剂的配比、熔炼温度、冷却温度等对电炉钛渣相组成的影响。研究了钛渣的相组成和杂质的清除机理。试验为寻求有效的电炉钛渣除杂方法提供了依据。     

利用攀枝花提钒尾渣制备蒸压砖试验研究

以攀枝花地区的提钒尾渣、石灰与黄沙为原料,采用压制成型—蒸压养护法制备了蒸压砖,研究了升降压速度、蒸气压力与养护时间对样品抗压强度的影响,分析了样品的组成与显微结构,检测了样品的综合性能及放射性指数。结果表明:提高升压速度与蒸汽压力使样品的抗压强度先增大后减小,适当降低降压速度和延长养护时间可改善样品的抗压强度。当提钒尾渣、石灰与黄沙的质量分数分别为60%、23%与17%,升降压速度为0.7 MPa/h,蒸汽压力为2 MPa,养护时间为7 h时,制品的强度及放射性指数可满足相关的行业标准。XRD和SEM分析结果表明:经过蒸压养护后,制品中形成了针棒状的托贝莫来石,板片状的硬钙硅石与无定型水化硅酸钙等物相,上述水化产物与粗粒骨料相互交织,形成致密的结构,使制品具有较高的抗压强度数。     

一种钼尾渣、硫酸渣复合铁矿球团及其制备方法

一种钼尾渣、硫酸渣复合铁矿球团,它是由30～60重量份的钼尾渣、20～30重量份的硫酸渣、20～40重量份的磁铁矿粉和1～3重量份粘结剂,经混匀、造球、焙烧制备而成。首先将钼尾渣和硫酸渣粗料进行细磨后选矿,矿石粒度≤0．074mm的含量≥85％,然后与磁铁矿粉混合,添加粘结剂,加水混匀,经造球、干燥后在1000～1100℃下焙烧25～35min,冷却即得成品。这种复合球团矿有效利用了工业生产的废弃物,改善了环境,为我国钢铁生产提供二次含铁原料。     

氰化尾渣中铅的物相分析方法研究

山东某黄金矿山的氰化尾渣中铅的赋存状态主要为铅矾、白铅矿、方铅矿、铅铁矾。通过实验选择了各赋存状态下铅的浸取时间、合适的浸取剂及浓度,从而建立了该氰化尾渣中铅的物相分析方法。该方法用于生产实践,分析结果令人满意。     

利用窑皮和脱硫渣处理精苯废酸的研究

为探讨精苯废酸的处理方法,采用窑皮和脱硫渣对精苯废酸进行处理,制得的产物可以用作缓凝剂,利用X射线衍射确定其纯度,探讨了产物掺入熟料中的比例。试验表明,随着产物掺入比例的增加,凝结时间呈直线上升关系。此工艺操作简单、无二次污染,达到了以废治废的目的。     

基于BP网络锌窑渣、水解渣共同熔炼预测系统的研究

本文提出一种基于生产实践样本数据、BP神经训练和嫁接网络对锌窑渣、水解渣共同熔炼进行预测的模型。10组数据所构建的9-16-13-8BP神经网络训练模型,是以锌窑渣、水解渣中各成分作为输入参数,冰铜、烟尘和水淬渣相应成分作为预测目标。建立输入参数和预测目标之间的模拟关系,训练误差为10-4。预测网络是采用训练网络权值、阈值,和相同设计参数,在Matlab的GUI可视化界面中输入各成分的含量,实现各元素成分的预测,误差为10-4,人机交互性强。     

钙化提钒尾渣对铬矿烧结工艺影响的实验研究

本文针对铬铁粉矿烧结温度偏高难题,以钙化提钒尾渣作添加剂,研究其对铬矿烧结工艺影响,实验结果表明,钙化提钒尾渣作添加剂有利于铬铁粉矿烧结,铬铁粉矿最低烧结温度由未加添加剂的1450℃降到添加钙化提钒尾渣的1300℃左右,节能效果明显。由此可见,采用钙化提钒尾渣作添加剂,低温烧结铬铁粉矿是可能的。     

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。     

熔盐电解钕中金属的溶解和泥渣的形成探讨

采用金属质量差法,对金属钕在NdF3与LiF质量比为10∶1.2的NdF3-LiF电解质中的溶解度进行测定,分析了金属钕在电解质中溶解损失随温度的变化情况,使用X射线衍射分析法测定了溶解度实验后的金属外层包裹物以及钕电解槽中泥渣中的物相,对泥渣的成因和如何提高电流效率进行了探讨。结果表明,钕的溶解度随温度升高而增大,金属溶解后生成NdOF和NdF2,溶解产物参与了渣泥的生成;通过降低电解温度到1040±10℃,并以95 g.min^-1的加料速度控制好加料,可以提高电流效率。     

X射线荧光光谱法测定钒渣、钒渣熟料和提钒尾渣中主次组分

以四硼酸锂-碳酸锂为熔剂,碘化铵做脱模剂,熔融法制备样品,建立了X射线荧光光谱法(XRF)测定钒渣、钒渣熟料、提钒尾渣中二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙、氧化镁、氧化锰、五氧化二钒、氧化铬、磷、二氧化钛和全铁的分析方法。试验表明,在试样量为0.25 g、稀释比(m_样品∶m_熔剂)为1∶20、脱模剂用量为20 mg时熔样效果最佳。采用经验系数法对基体效应进行校正及谱线重叠干扰校正,测定钒渣样品各组分的相对标准偏差(RSD,n=10)在0.10%~1.9%之间,检出限在35~460 μg/g之间。用标准物质和实际样品验证,测定结果与标准物质认定值和实际样品湿法测定值相符,能够满足日常分析的要求。