锂电回收过程铁铝渣制备烧结砌块工艺

以废旧锂电池回收过程产生的铁铝渣为主要原料,页岩为辅料,制备铁铝渣烧结砌块,系统研究了页岩掺量、烧结保温时间和烧结温度对所制备的烧结砌块的体积密度、吸水率和抗压强度的影响,并优化得到最优的烧结条件为：页岩掺量30%、成型压力25 MPa、升温速率3℃/min、烧成温度950℃、保温时间1.0 h,烧制的烧结砌块样品体积密度为1.68 g/cm³,吸水率为18.13%,抗压强度达到21.81 MPa。XRD和SEM结果表明,生成的共熔物填充了空隙,提高了致密程度和强度。得到的产品毒性浸出结果符合《危险废物鉴别标准浸出毒性》(GB 5085.3—2007)的要求,使用过程无重金属污染风险。     

不同CaO源固废对钙长石全固废陶瓷矿相和性能的影响

以大理石锯泥、烧结赤泥和钢渣3种典型高钙固废为不同钙源,分别与高硅高铝固废(煤矸石、炉渣)制备钙长石基全固废陶瓷,分析了不同钙源陶瓷在高温烧结过程的析晶、致密化和性能变化规律.研究结果表明:3种高钙固废原料中的氧化钙主要赋存矿相不同,大理石锯泥中为方解石和白云石,烧结赤泥中是文石和钙钛矿,钢渣中主要是方解石和硅酸二钙....     

转炉渣掺粉煤灰高温熔融消解游离CaO的试验

在1 500℃高温条件下,通过向转炉渣合理添加粉煤灰能有效消解游离氧化钙（f-CaO）含量。改性实验中考察了粉煤灰不同掺量（4%、6%、10%）对转炉渣中f-CaO的消解效果。结果表明,在1 500℃恒温30min情况下,转炉渣f-CaO的消解率为：掺10%粉煤灰〉掺6%粉煤灰〉掺4%粉煤灰,其消解率分别为67.14%、64.09%、52.33%。对改性渣作XRD衍射分析,认为改性后渣中主要矿物成分为磁铁矿、镁（铝）铁尖晶石、硅酸二钙、硅酸三钙、橄榄石。     

二次铝灰酸解渣温和脱硅制备镁铝尖晶石

二次铝灰是铝工业熔铸过程产生的危险废弃物,可用于制备高值镁铝尖晶石材料,但其中的硅易转化为低膨胀性硅酸盐,影响产品品质。提出二次铝灰酸解渣温和脱硅—成型烧结制备镁铝尖晶石工艺,考察了NaOH浓度、液固比、温度和时间对脱硅率的影响,并对脱硅过程进行了动力学计算与转化行为分析。结果表明,脱硅过程的最优反应条件为：NaOH浓度100 g/L、液固比6 mL/g、反应温度70℃、反应时间10 min,硅脱除率可达49.60%。当轻质氧化镁添加量20%、成型压力150 MPa、烧结温度1 600℃、烧结时间3 h时,所制备的镁铝尖晶石体积密度为2.76 g/cm³,显气孔率为21.85%,满足工业使用要求。本研究可为二次铝灰的资源化利用提供新思路。     

添加氧化铈对反应烧结制备镁铝尖晶石材料性能的影响

为了进一步提高高品质钢冶炼用镁铝尖晶石耐火材料的关键性能,以电熔镁铝尖晶石、轻烧氧化镁和白刚玉为原料,镁铝溶胶为结合剂,氧化铈为添加剂,采用反应烧结工艺成功制备了镁铝尖晶石材料.系统研究了氧化铈添加量(质量分数,0、3％,6％、9％和12％)对合成镁铝尖晶石材料显气孔率、体积密度、线收缩率、体积收缩率、常温耐压强度和抗...     

不锈钢渣胶凝活性分析及其物理活化试验研究

开展不锈钢渣的胶凝性能和活化试验研究,既可解决不锈钢尾渣的堆存问题,也有助于解决相关建材行业的技术及成本等问题,达到节能减排的目的。介绍了胶凝材料的水化机理,利用岩相分析、XRD等技术,对不锈钢渣的化学组成、矿物组成进行了分析,确定了影响胶凝性能的因素。并通过物理活化试验,研究了粉磨时间、混磨工艺、颗粒细度对不锈钢渣胶凝活性的影响,探讨了不锈钢渣的工程性能及安定性。结果表明,不锈钢渣主要矿物组成是硅酸二钙、镁硅钙石、RO相,以及少量硅酸三钙、尖晶石固溶体和金属单质等,主要硅酸盐矿物的岩相特征与硅酸盐水泥熟料特征基本相同,保证其具有一定的胶凝性能;控制粉磨时间为2 h,混掺4%～5%粉煤灰或10%～12%高炉矿渣,可使不锈钢渣具有一定的细度,进而增加比表面积,提高胶凝活性。不锈钢渣作为水泥基材的工程性能符合相关技术标准,安定性合格。     

CuO对白云石烧结性能的影响

本文研究了CuO对白云石烧结性能的影响,结果表明:CuO添加到白云石中,高温烧结时,产生低熔点CaO-CuO液相,促进白云石的烧结。当煅烧温度为1600℃,无CuO添加剂时,制备的镁钙砂体积密度为3.23 g/cm~3,显气孔率为3.4%。当CuO添加量为1.5%时,制备的镁钙砂体积密度提高到3.30 g/cm~3,显气孔率为1.6%。     

以钙长石为主晶相的全固废陶瓷组分及性能优化研究

以炉渣、煤矸石和大理石锯泥三类固废为陶瓷原料,采用传统陶瓷烧结工艺制备了大理石锯泥掺量为10%～50%的建筑陶瓷样品,测试了样品烧结过程中的物理性能,并结合XRD测试分析了样品的晶相变化规律。研究表明,当陶瓷形成以钙长石为主晶相时,其具有最低的烧成温度和最优的力学性能。本实验中,当在硅铝比约为2.6且ω(Fe_2O_3)5.5%的条件下,主晶相为钙长石相的最佳钙硅比范围为0.34～0.55,此时锯泥掺量为20%～30%,煤矸石和炉渣总掺量为70%～80%,陶瓷的烧成温度为1 150～1 170℃,抗折强度达到66.49～73.22 MPa。     

煤矸石和褐煤的球磨与制团试验

本文以煤矸石和褐煤为主要原料,制备用于电弧炉冶炼硅铝铁合金的球团,重点研究了球磨时原料的矿物学特性和球磨时间对物料球磨效果以及球团制备过程中制团压力、黏结剂添加量、配水量对球团性能的影响.研究表明,煤矸石的矿物组成和褐煤的内水含量是影响原料可磨性的主要因素;球磨粉料制备球团的较佳工艺条件为制团压力25 MPa、黏结剂含量10％、配水量10％,制得的球团抗压强度为26.08 MPa,气孔率为16.10％,球团的综合性能可以满足后续电弧炉冶炼的要求.     

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。     

转炉双渣冶炼半钢渣矿物相分析及回收利用

为研究转炉双渣冶炼工艺半钢渣性质并实现半钢渣的回收利用,以CaO-MgO-SiO2-FetO作为基础渣系进行实验室研究,在X射线衍射(XRD)分析的基础上结合扫描电子显微镜背散射电子像(SEM)、能谱仪(EDS)对半钢渣的矿物组成和微观形貌特征进行系统分析。结果表明:半钢渣的矿物组成主要为钙镁蔷薇辉石(C3MS2)、镁铁相(RO)、钙镁橄榄石相(CMS)及少量的硅酸二钙(C2S)、硅酸钙(CS);其矿物形貌可总结为3类,灰色相主要矿物为硅钙镁相、白色相为镁铁相、灰白色相为蔷薇辉石相或者是硅酸盐与镁铁相的复合相;同时,半钢渣物相、矿物形貌受到碱度、冷却速度的影响,并会进一步影响到其回收利用。半钢渣可用于冶金领域作炼铁熔剂、回收废钢铁,建筑领域生产砖砌块、作路面基层材料、制备微晶玻璃,农业领域生产化肥、作土壤改良剂等。     

钢渣替代烧结白灰的试验

钢渣中含有大量能够循环利用的钙、铁、镁等成分,替代熔剂用于烧结过程是钢渣循环利用的重要途径之一。为提高钢渣在烧结过程中的使用比例,回收利用钢渣中的有用成分,采用XRD、矿相显微镜、微型烧结装置和烧结杯装置对某钢厂转炉钢渣进行了替代烧结白灰的试验研究。结果表明,钢渣的矿物组成主要是RO相(MgO、FeO和MnO的固溶体)、硅酸二钙、硅酸三钙等;钢渣作为熔剂用于烧结能够促进液相生成,提高液相流动性;钢渣搭配优质白灰替代部分低质白灰能够提高烧结矿的成品率和平均粒径,降低固体燃耗。     

由含钛高炉渣合成复合肥初探

以含钛高炉渣作为主要原料,采用加热法制备复合肥,以提高其溶解性能,使其中的营养元素转化为易被植物吸收利用的形式.考察了工艺条件对肥料溶解性能的影响.结果表明,合成复合肥的适宜工艺条件为:硫酸铵与含钛高炉渣的质量比为8:1,加热温度为300 ℃,恒温时间为30 min. 复合肥中含有氮、硅、硫、钙、镁、铁和钛等营养元素,其中氮、硫、镁、铁和钛以水溶性物质的形式存在;硅和钙以枸溶性物质的形式存在,均可被植物有效利用.     

利用冶金废渣制备高铁铝酸盐相胶凝材料

为了解决赤泥、钢渣等冶金废渣造成的环境问题,本文利用赤泥、钢渣和煤矸石等固废原料通过高温煅烧制备固废基高铁铝酸盐相胶凝材料,对高铁铝酸盐相胶凝材料的合成温度、物相组成、微观结构、力学性能和水化产物进行了系统研究.结果表明:固废基高铁铝酸盐相胶凝材料的最佳煅烧温度为1300℃,其矿物组成主要有七铝酸十二钙(C_(12)A_7)、无水硫铝酸钙■、硅酸二钙(C_2S)和铁铝酸四钙(C_4AF);水化产物主要为钙矾石和铝酸钙水化物;合成材料具有良好的力学性能,早期强度和后期强度均优于普通硅酸盐水泥,28d抗压强度可达27.75 MPa.试验表明,利用冶金废渣制备固废基高铁铝酸盐相胶凝材料可用于制备高性能绿色透水混凝土,其力学性能和透水性能均满足规范要求.     

鞍钢人造富矿的矿物组成与显微结构分析

通过对近几年鞍钢人造富矿的矿物组成与显微结构的研究,分析了影响烧结矿和球团矿冶金强度的原因,认为烧结矿中硅酸二钙含量较高会加剧烧结矿低温粉化.提出在实际生产中应降低烧结温度、加强熔剂和燃料的破碎,以降低硅酸二钙的含量.     

钒掺杂高炉渣光催化透水砖的制备与性能研究

为实现高炉渣的高附加值资源化利用,以高炉渣为主料,高岭土、钾长石为黏结剂和助熔剂,经坯体成形、烧结等制备光催化透水砖,并采用偏钒酸铵为掺杂钒源提高材料的光催化性能。通过XRD和SEM分析了不同温度烧结的透水砖的物相和形貌,研究了烧结温度和保温时间对透水砖性能的影响。结果表明,在高炉渣、高岭土与钾长石的质量比为75∶10∶15,偏钒酸铵掺杂量为TiO₂质量的45%,成形压力为10 MPa,高炉渣粒度630～850μm,烧结温度为1 120℃,保温时间为3 h的条件下,制备的透水砖透水系数、抗折强度、外观尺寸偏差和抗冻性能均符合国家标准,同时具有较好的光催化性能,透水系数为0.049 cm/s,抗折强度为10 MPa,光催化降解率为75%。     

添加轻烧氧化镁对镁铝尖晶石轻质耐火材料烧结性能的影响

以工业氧化铝和重烧氧化镁为原料,通过添加轻烧氧化镁微粉的方法,合成了镁铝尖晶石轻质耐火材料,考察了添加轻烧氧化镁微粉对一步煅烧法制备的镁铝尖晶石轻质耐火材料烧结性能的影响.研究结果表明,添加轻烧氧化镁微粉对镁铝尖晶石的烧结具有明显的促进作用,烧结温度越高越有利于镁铝尖晶石的合成.     

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。     

真空烧结温度对铜基减磨材料性能的影响

以铜粉、锡粉、铅粉等为原料,采用“压制-烧结”工艺制备了铜基减磨材料,烧结采用真空无压烧结和还原气氛保护烧结两种工艺方法.运用对比试验的方法,探讨了真空无压烧结工艺中不同烧结温度对铜基减磨材料烧结体性能的影响.结果表明:真空烧结工艺与还原气氛保护烧结工艺相比,相同的烧结温度下材料的孔隙度、抗拉强度、抗压强度和硬度变化不...     

石膏渣热分解过程分析

石膏渣作为铜冶炼系统重要的副产物,属危险废物,处置成本高,堆存压力大。石膏渣高温煅烧分解得到的氧化钙在工业上有远大的应用前景,可作为溶剂返加侧吹熔炼炉,一方面改善渣型,另一方面可节约氧化钙购买成本。采用还原气氛下的高温煅烧法,探讨了分解温度、无烟煤加入量及分解时间对石膏渣热分解效果的影响。实验结果表明,石膏渣在还原气氛下,温度1300℃,恒温60min,基本完全分解。