不锈钢生产中含铬固体废弃物的回收利用

不锈钢行业每年会产生大量含铬固废。未来中国对铬资源有着极大的需求,需要大量进口铬资源。回收不锈钢废料中的铬资源不仅能缓解中国对铬资源的需求,对环境保护也有积极的意义。目前对含铬不锈钢废料的解毒处理方法以还原有毒Cr6+为主,主要包括干法还原法、湿法还原法和固化法。微晶玻璃是含铬不锈钢废料综合利用的方法之一,具有解毒彻底、处理量大等特点,是未来的重点发展方向,有着良好的应用前景。     

不锈钢渣高温改性?析晶调控解毒研究现状及发展趋势

截止到目前,钢铁工业普通固废（高炉铁渣）循环利用技术取得了重要进展,但仍存在固废顽疾亟需处理。不锈钢冶炼产生的含铬（Cr）渣长期以来缺乏有效的无害化处置方法,环境隐患巨大。国内外专家学者通过添加还原物质、高温调质及调节冷却方式等以改变渣中铬元素的赋存状态,控制Cr6+的溶出,进而实现不锈钢渣的解毒。其中,高温改性?析晶调控方法可以通过调整钢渣组分和控制温度制度促进含铬尖晶石相的形成和长大,提高铬元素在尖晶石相中的富集程度,有望成为最有效且安全的无害化处理技术,在近些年得到快速发展。本文从不锈钢渣高温改性?析晶调控解毒的热力学机理和结晶动力学原理出发,针对不锈钢渣的高温调质改性、解毒方面的研究进展进行了综述。基于高温调质?选择性析晶的核心问题,重点阐述了改善解毒效果的方法和措施。另外,针对不锈钢渣高温改性?析晶调控解毒存在的问题提出了今后的发展方向。      

不锈钢渣资源化利用技术研究现状

简要论述了不锈钢渣的特点及铬在自然界中的循环过程,指出不锈钢渣是一种含铬危险固废,需要对其进行彻底解毒。介绍了几种不锈钢渣资源化利用技术的研究现状及存在的问题,以解毒和高值化再利用为前题,指出以不锈钢渣为原料制备微晶玻璃是未来的一个重要研究方向。     

不锈钢渣毒性浸出特征及无害化处置现状

 自然界堆存的不锈钢渣中,铬的存在状态复杂,且由于其中Cr3+向剧毒的Cr6+转化,故此类不锈钢渣存在严重的铬污染风险,其无害化处置必须引起足够重视。研究显示,不锈钢渣中的6价铬主要以CaCrO4形式存在,毒性较大;而通常认为,以3价或0价存在于铬尖晶石、金属态及氧化物中的铬污染风险小;不锈钢渣铬浸出量在酸性环境下略高于中性环境,而在碱性条件下,随pH值增大,铬浸出量大幅增加;通过现有几种含铬不锈钢渣无害化处置技术的优劣对比,认为若实现含铬不锈钢渣的彻底解毒,宜控制其中铬以稳定矿相存在。     

不锈钢酸洗污泥资源化利用技术进展及趋势

 不锈钢酸洗污泥含Fe、Ni、Cr等有价金属元素及较高的CaO、CaF2等可以利用的化合物,是重要的二次资源,其产生量约为不锈钢产量的2.5%～5.0%,国内年产酸洗污泥65万t以上。酸洗污泥因含有Cr6+及F-被归为有毒固废,常规固化填埋的处理方式占用土地且浪费资源。首先对比分析了典型酸洗污泥的物化性能;其次总结了不锈钢酸洗污泥提取有价金属、制备建材等资源化利用工艺的技术要点,分析了现有工艺存在的问题;最后提出了酸洗污泥作为冶金原辅料在冶炼企业闭路循环的绿色利用思路及技术进展,以期充分利用不锈钢酸洗污泥中的有价金属元素及可作为造渣材料的组分,消除污泥的环境危害。     

氧化铝含量对一步法制备铸石微观结构与性能的影响

利用不锈钢渣制备铸石材料是处理含铬冶金固废的一种有效途径,具有良好的经济效益和社会效益.以不锈钢渣为主要原料,采用一步法熔融制备铸石材料,同时利用DSC,XRD,SEM-EDS和ICP等分析方法,对材料综合性能进行了表征,探究不同Al2O3含量对铸石结构和性能的影响.研究结果表明,随着Al2O3含量降低,试样的结晶温度...     

Oxycup工艺处理不锈钢粉尘的试验研究

回收不锈钢粉尘中镍、铬资源,实现循环利用,对不锈钢产业可持续发展意义重大,既可实现资源回收利用,又减轻环境污染.本文在对不锈钢粉尘化学组成、物理特性研究基础上,研究富氧竖炉(Oxycup)工艺回收不锈钢粉尘中镍、铬资源的机理及工业试验.该工艺首先将不锈钢粉尘制成含碳块,随后把含碳块加入富氧竖炉冶炼,生产含铬、镍铁水.铬镍铁水可作为原料返回不锈钢冶炼,实现含镍、铬废弃资源的循环利用,并降低不锈钢生产成本.     

含锌粉尘协同处置含铬尘泥的碳热还原试验

 为实现钢铁行业的绿色循环发展,钢铁厂对含锌粉尘和含铬废水的处置利用均应满足环保和资源高效利用等要求。以某钢铁企业的含锌粉尘和含铬尘泥2种固废为例进行碳热还原协同处置研究,采用FactSage热力学软件平衡计算,分析碳热还原过程中的潜在反应和气-液-固相变化;通过模拟转底炉工艺,在实验室进行碳热还原试验,研究不同原料配比和还原温度对碳热还原效果的影响规律,采用XRD和SEM-EDS对反应后金属化球团的物相组成及形貌进行研究;综合热力学分析与试验研究阐明含锌粉尘协同处置含铬尘泥的碳热还原机理。研究结果表明,铁酸锌和铬铁矿可以有效分解为铁氧化物和铬氧化物,随着温度升高,铁氧化物的还原过程遵循逐级还原规律,最终被还原为金属铁;相较于铁氧化物,铬氧化物在更高温度下还原为金属铬。试验结果与热力学计算趋势一致,控制碳热还原时间为60 min,含铬尘泥和含锌粉尘干基质量比为1∶4,还原温度为1 300 ℃,能够达到较佳的还原效果。采用多种固废协同处置方式,不仅可以解决粉尘大量堆积的问题,而且能够提取含锌粉尘和含铬尘泥中有价金属元素,制备成金属化球团;该方法也可为含铬废水无害化处置提供新途径,实现资源化综合利用,提高企业经济效益。     

竖炉冶炼铬镍铁水在太钢获得成功

最近,太钢在竖炉成功冶炼出第1炉铬镍铁水,各项指标均达到了设计要求,这种铬镍铁水与普通铁水相比每吨可增值5000元以上。太钢冶金除尘灰资源化项目自2011年7月试生产以来,已冶炼出碳钢铁水25000余t,所用原料主要是碳钢固废。这次生产铬镍铁水采用的原料是不锈钢固废,生产的铁水铬、镍含量和不锈钢铁水非常接近,可直接用于冶炼不锈钢,缩短炼钢时间,降低成本。太钢每年有近100万t的含铬镍固体废弃物处理需求,高效回收利用这部分废弃物对太钢意义重大。     

矿热炉冶炼铬基不锈钢母液试验研究

研究目的旨在打破传统不锈钢冶炼工艺,利用矿热电炉处理低品位铬矿石,冶炼出不锈钢生产所需的含铬为18%～25%的铬基母液,节约资源与能源,提高金属回收率,降低不锈钢生产成本,为提高含铬不锈钢产品的市场竟争力开辟一条新的工艺路线。在研究矿热电炉冶炼铬基不锈钢母液的理论基础上,针对其熔炼工艺特点,通过试验研究系统地考察了炉渣碱度、还原剂配比、二次电压等几个主要因素对铬基不锈钢母液电炉熔炼指标,即铬基不锈钢母液中铬元素金属含量及铬回收率的影响,最终确定了铬基不锈钢母液矿热电炉熔炼的可行性,为工业生产设计提供依据。     

含镍、铬不锈钢尘泥资源化利用探讨

不锈钢生产会产生大量的不锈钢除尘灰和酸洗污泥等含镍、铬固体废弃物,如若处理不当,不仅会导致大量镍、铬等资源的浪费,而且会造成严重的环境污染。目前,含镍、铬不锈钢尘泥资源化利用途径虽然较多,但无论是回收其中有价金属元素,还是生产水泥、陶粒、化工颜料和肥料等资源化利用,都存在一定的局限性。因此,展望未来不锈钢尘泥的资源化利用应以直接返生产工序循环利用为重点研究和发展方向。     

Effect of Al2O3 modification on enrichment and stabilization of chromium in stainless steel slag

Spinel phase is considered to be the optimal phase for stabilization of chromium in stainless steel slag.In order to restrain chromium leaching from slag for the effective environmental protection,Al2O3 was utilized for the modification treatment,and the effects on the enrichment and stabilization of chromium were investigated.The mineral phases and the existence state of chromium in slag with various Al2O3 contents at different basicities (wCaO/w SiO2) were analyzed by scanning electron microscopy-energy dispersive spectroscopy (SEM-EDS) and X-ray diffraction (XRD).The results showed that chromium mainly existed in the glass and spinel phases at basicity of 1.0 and 1.5.As the slag basicity increased to 2.0,chromium was also found in periclase phase.Al2O3 in the stainless steel slag reacted with MgO and Cr2O3,which could generate the Al-rich Mg(CrxAl1-x)2O4 solid solution.Moreover,the addition of Al2O3 was favorable to reduce the solubility of chromium oxide in liquid phase and suppress the precipitation of periclase phase.The experimental results demonstrated that Al2O3 modification has a positive influence on the enrichment and the stabilization of chromium in the stainless steel slag.     

成分与冷却速率对高硅不锈钢凝固模式的影响

 高硅奥氏体不锈钢因其较高的Si元素含量所表现出的优异耐蚀性能而成为制酸行业普遍应用的一种特殊钢种。然而,高含量Si元素的加入会引发铸造缺陷和成分偏析加剧以及钢中析出相增多,热加工过程中易产生热裂纹等问题。高硅奥氏体不锈钢凝固过程中δ铁素体的含量、形态和分布与合金化学成分和热加工历史紧密相关,其室温组织取决于析出相的析出顺序和随后的固态相变,因此,奥氏体不锈钢的凝固模式势必会影响合金的热塑性。为此通过调整高硅奥氏体不锈钢中Si元素与Cr元素的含量,采用金相显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜能谱分析(SEM/EDS)、电子探针(EPMA)、JMatPro软件计算等方法,探究了合金成分变化与冷却速率对高硅奥氏体不锈钢凝固模式的影响,并对经典铬镍当量算法进行了评估。结果表明,Schneider铬镍当量算法相较于Rajasekhar铬镍当量算法对大多数合金的凝固模式预测较为准确;随着合金中Si元素与Cr元素含量的提高,合金凝固模式由AF模式转变为FA模式,合金凝固过程中经历更多的“δ→γ”固态相变,其中质量分数为6.0%Si成分的合金对应的δ铁素体增幅减缓;随着质量分数为5.0%的Si铸锭冷却速率的提高,合金凝固模式由AF模式转变为A模式;Hammar and Svensson凝固路线判据可以准确预测高硅奥氏体不锈钢的初始析出相。研究为合理制定高硅奥氏体不锈钢的合金成分与成形工艺提供理论依据。     

不锈钢渣资源化研究现状

不锈钢渣是不锈钢生产过程中产生的有毒废渣,包括初炼渣和精炼渣,其特殊性在于其含有水溶性致癌物质Cr6+,并且在渣的堆放过程中一直持续着Cr3+向Cr6+的转化,严重污染环境。介绍了高温硅铁熔融还原法、湿法及固化法对不锈钢渣脱毒原理,分析了不锈钢渣在烧结、返回炼钢、制备微晶玻璃及烧制水泥等方面的资源化利用现状。     

06Cr19Ni10奥氏体不锈钢的DTA试验与组织分析

 根据铬当量、镍当量的计算结果推断了06Cr19Ni10奥氏体不锈钢的凝固模式,并采用差热分析技术（DTA）对06Cr19Ni10奥氏体不锈钢在10和30℃/min的加热冷却速度下的凝固过程进行了研究,对DTA曲线中的吸热峰和放热峰进行了分析,并采用激光共聚焦显微镜（LSCM）和扫描电子显微镜（SEM）对样品进行了测定。分析结果表明：06Cr19Ni10奥氏体不锈钢的实际凝固模式为FA型,即铁素体奥氏体型。随着冷却速率的增加,奥氏体形核率增大,残余的δ铁素体在形态上更加细小分散。该研究结果对实际生产中改善铸坯组织,提高铸坯质量具有着一定的意义。     

滚筒法不锈钢钢渣处理技术的研究和应用

不锈钢钢渣的环保化处理是钢铁行业面临的难题之一,不锈钢钢渣中高含量游离CaO与MgO导致浸泡处理时粉化严重,环境污染大;不锈钢钢渣中不稳定的六价铬易溶于水造成水体污染。通过对滚筒法处理不锈钢钢渣的工艺抑制不锈钢钢渣粉化和抑制Cr3+的氧化析出进行研究和机理分析,并结合工程实例应用,论证了采用滚筒法处理不锈钢钢渣的可行性,为不锈钢钢渣环保化处理和资源利用奠定了基础。