Cr(Ⅵ)-乙酸复合体系中硫酸盐掺杂的含钛高炉渣光催化还原Cr(Ⅵ)

采用煅烧的硫酸盐掺杂的含钛高炉渣作光催化剂,研究了Cr(Ⅵ)-乙酸(AA)复合体系中Cr(Ⅵ)的光催化还原效率,考察了初始pH值、cr(Ⅵ)初始浓度、AA/Cr(Ⅵ)体积比、协同效率因子、光催化剂使用寿命等因素的影响.结果表明,增大AA/Cr(Ⅵ)比到0.2%,Cr(Ⅵ)的还原效率先增大到27.55%随后逐渐降低.酸性条件下,Cr(Ⅵ)单一体系和Cr(Ⅵ)-AA复合体系中Cr(Ⅵ)的还原率和吸附率都明显提高;相同反应时间下(110 min),初始pH 1.5时,2种体系中Cr(Ⅵ)的还原效率分别为76.32%(单一体系)和100%(复合体系).复合体系中协同效率因子始终大于0.循环使用5次后催化剂对Cr(Ⅵ)的光催化还原率为92.2%.Cr(Ⅵ)在Cr(Ⅵ)-AA体系中的光催化还原遵循Langmuir-Hinsheiwood 动力学规律.     

酸度及酸介质对硫酸盐掺杂的含钛高炉渣光催化还原Cr (Ⅵ)的影响

利用高能球磨法制备了钙钛矿型硫酸盐掺杂的含钛高炉渣光催化剂,探讨了该催化剂的光催化原理,并系统地研究了不同酸度及酸介质对钙钛矿型硫酸盐掺杂的含钛高炉渣光催化还原Cr (Ⅵ)效率的影响。结果表明,酸度以及酸介质对六价铬的光催化还原效率都有十分重要的影响。在强酸性条件下（pH=1.5）,六价铬的光催化还原效率最高;且随着pH值的增大,六价铬的光催化还原效率显著降低。不同酸根离子对STBBFS催化剂光催化还原六价铬的促进作用按PO₄^3-＜NO₃^-＜Cl^-＜SO₄^2-逐渐增强;在光催化反应8 h后,六价铬的还原率差别显著,分别为9.32％、48.73%、100％、100％。因此,为了获得较高的光催化效果,必须控制六价铬废水的pH值以及用硫酸调节溶液的酸度。     

Cr(VI)-乙酸复合体系中硫酸盐掺杂的含钛高炉渣光催化还原Cr(VI)

采用煅烧的硫酸盐掺杂的含钛高炉渣作光催化剂,研究了Cr(VI)-乙酸(AA)复合体系中Cr(VI)的光催化还原效率,考察了初始pH值、Cr(VI)初始浓度、AA/Cr(VI)体积比、协同效率因子、光催化剂使用寿命等因素的影响. 结果表明,增大AA/Cr(VI)比到0.2%,Cr(VI)的还原效率先增大到27.55%随后逐渐降低. 酸性条件下,Cr(VI)单一体系和Cr(VI)-AA复合体系中Cr(VI)的还原率和吸附率都明显提高;相同反应时间下(110 min),初始pH 1.5时,2种体系中Cr(VI)的还原效率分别为76.32%(单一体系)和100%(复合体系). 复合体系中协同效率因子始终大于0. 循环使用5次后催化剂对Cr(VI)的光催化还原率为92.2%. Cr(VI)在Cr(VI)-AA体系中的光催化还原遵循Langmuir-Hinshelwood动力学规律.     

含钛高炉渣制备复合吸附剂及其铬吸附性能

Cr(Ⅵ)是一种有害污染物,既污染水环境,也会对人体造成伤害。本文以工业固废含钛高炉渣为原料,通过酸浸得到浸出渣基体,经壳聚糖改性,制备一种新型GLZ-jcz/CS复合吸附剂,用来去除废水中的Cr(Ⅵ)。研究了吸附温度、废水pH、吸附剂量、Cr(Ⅵ)初始浓度、吸附时间对Cr(Ⅵ)吸附性能的影响。以Cr(Ⅵ)吸附率为评价指标,确定最优实验条件,并研究了GLZ-jcz/CS复合吸附剂的再生性能。采用扫描电子显微镜、傅里叶红外变换光谱仪、X射线光电子能谱仪、BET比表面积测试仪对GLZ-jcz/CS复合吸附剂进行表征,结合吸附动力学模型和吸附等温线模型分析,确定吸附机理。实验结果表明：当吸附温度为70℃、废水pH=4、吸附剂用量为0.13g、Cr(Ⅵ)初始浓度为50mg/L、吸附时间为2h时,吸附率达到99.8%,吸附容量可以达到67mg/g,GLZ-jcz/CS复合吸附剂经过6次洗脱,吸附率仍可达到96%以上,吸附模型符合拟二级动力学模型和Langmuir吸附等温模型。     

高炉渣对Cr~(6+)吸附性能的研究

为研究高炉渣吸附水中Cr~(6+)的吸附性能和吸附机理,实验考察了高炉渣投加量、吸附时间、吸附温度和溶液的pH值对Cr~(6+)吸附效果的影响。结果表明,在Cr~(6+)浓度为15 mg/L、常温(25℃)、振荡频率为120 r/min、高炉渣吸附剂投加量为0.2 g、吸附时间为60 min、废水pH=1.5的条件下,Cr~(6+)去除率可达到80.93%,吸附温度对吸附效果影响不大。通过吸附动力学和吸附等温线实验得出,高炉渣吸附Cr~(6+)的吸附曲线符合伪一级动力学方程式和Freundlich吸附等温方程,吸附是容易发生的。     

高炉渣对Cr~(6+)吸附性能的研究

为研究高炉渣吸附水中Cr⁽⁶⁺⁾的吸附性能和吸附机理,实验考察了高炉渣投加量、吸附时间、吸附温度和溶液的pH值对Cr(6+)的吸附性能和吸附机理,实验考察了高炉渣投加量、吸附时间、吸附温度和溶液的pH值对Cr⁽⁶⁺⁾吸附效果的影响。结果表明,在Cr(6+)吸附效果的影响。结果表明,在Cr⁽⁶⁺⁾浓度为15 mg/L、常温(25℃)、振荡频率为120 r/min、高炉渣吸附剂投加量为0.2 g、吸附时间为60 min、废水pH=1.5的条件下,Cr(6+)浓度为15 mg/L、常温(25℃)、振荡频率为120 r/min、高炉渣吸附剂投加量为0.2 g、吸附时间为60 min、废水pH=1.5的条件下,Cr⁽⁶⁺⁾去除率可达到80.93%,吸附温度对吸附效果影响不大。通过吸附动力学和吸附等温线实验得出,高炉渣吸附Cr(6+)去除率可达到80.93%,吸附温度对吸附效果影响不大。通过吸附动力学和吸附等温线实验得出,高炉渣吸附Cr⁽⁶⁺⁾的吸附曲线符合伪一级动力学方程式和Freundlich吸附等温方程,吸附是容易发生的。     

Cr（VI）-乙酸复合体系中硫酸盐掺杂的含钛高炉渣光催化还原Gr（VI）

采用煅烧的硫酸盐掺杂的含钛高炉渣作光催化剂,研究了Cr（VI）-乙酸（AA）复合体系中Cr（VI）的光催化还原效率,考察了初始pH值、Cr（VI）初始浓度、AA／Cr（VI）体积比、协同效率因子、光催化剂使用寿命等因素的影响。结果表明,增大AA／Cr（Vi）比到0.2％,Cr（VI）的还原效率先增大到27.55％随后逐渐降低。酸性条件下,Cr（VI）单一体系和Cr（VI）-AA复合体系中Cr（VI）的还原率和吸附率都明显提高;相同反应时间下（110m／n）,初始pH1.5时,2种体系中Cr（VI）的还原效率分别为76.32％（单一体系）和100％（复合体系）。复合体系中协同效率因子始终大于0。循环使用5次后催化剂对Cr（VI）的光催化还原率为92.2％。Cr（VI）在Cr（VI）-AA体系中的光催化还原遵循Langmuir-Hinshelwood动力学规律。     

攀钢含钛高炉渣中钛组分的提取及综合利用进展

自20世纪70年代以来,攀钢炼铁产生了大量的含钛高炉渣,其TiO2含量达20%～29%,目前仍以每年300万吨的速度增加,是我国特有的二次钛资源。长期以来,许多学者和工程技术人员对其中钛的提取及其综合利用进行了大量的探索研究,虽然取得了一些进展,但或由于技术困难、经济效益差,或造成二次污染等原因难以实现工业化利用。这些宝贵资源不仅未得到利用,而且由于大量堆积还严重污染环境。因此,研究含钛高炉渣的综合利用不仅具有极大的经济效益,而且对于循环经济、节约型社会、环境保护和可持续发展具有重大的社会效益。本文总结分析了近年来攀钢含钛高炉渣综合利用研究方面取得的一些进展和存在的主要问题,提出了今后研究的主要方向,不断推动实现攀钢含钛高炉渣的真正利用。     

攀西地区含钛高炉渣中钛的分选研究

以攀西地区含钛高炉渣为原料,通过高温处理使高炉渣中钛组分富集于钙钛矿中,并确定了最佳磨矿时间。以硫酸和氢氧化钠为pH调整剂、水玻璃为抑制剂、辛基羟肟酸为捕收剂、乙二胺四乙酸为络合剂进行单因素浮选试验,得到了优化的工艺条件:矿浆pH为5~6,乙二胺四乙酸用量为2000 g/t,辛基羟肟酸用量为112.5 g/t,水玻璃用量为600 g/t。采用1粗3精2扫的开路浮选流程进行试验,获得了TiO 2品位为42.38%、TiO 2回收率为23.99%的钛精矿指标,精矿TiO 2品位较高炉渣原渣TiO 2品位提高了1倍。     

硫酸铵熔融反应法从含钛高炉渣中回收钛

以承钢含钛高炉渣、(NH₄)₂SO₄和KHSO₄为主要原料,通过熔融反应法使其中的钛转化为易溶于水的形式,达到回收钛的目的。考察了(NH₄)₂SO₄加入量、KHSO₄加入量、加热温度和保温时间对钛回收率的影响。实验结果表明,反应温度和保温时间对钛回收率的影响较大。回收钛的最适条件为：含钛高炉渣与(NH₄)₂SO₄的质量比为1∶6,反应温度为350℃,保温时间为27 min,在此条件下钛的回收率为91.7%,硫酸铵中氮的挥发损失率为81.5%。回收钛后所得残渣主要含有大量硫酸钙、二氧化硅和少量钙钛矿、钙铝黄长石。     

聚合物乳液改性含钛高炉渣免烧砖

用聚苯乙烯乳液、聚乙酸乙烯酯乳液和苯丙乳液等改性含钛高炉渣浆分别得到免烧免蒸砖试样. 考察了影响试样性能的主要因素和改性机理. 结果表明,聚乙酸乙烯酯乳液改性渣浆试样性能较好,苯丙乳液改性效果最好. 当含钛高炉渣为72%(w,下同)、苯丙乳液为10%、添加剂为18%、成型压力为30 MPa、养护时间为7 d时,渣浆试样的抗压强度和抗折强度分别达到37.7和13.9 MPa. 机理探索表明,苯丙乳液中酸根离子与渣浆中金属离子交联生成了金属络合物.     

高炉渣对碱性品蓝吸附性能的研究

本试验研究了高炉渣对碱性品蓝的吸附性能,借助电镜扫描(SEM)技术对吸附剂进行了表征,探讨了碱性品蓝的初始浓度、吸附时间、吸附剂投加量、吸附温度、离子强度和废水pH等因素对碱性品蓝去除率的影响,并从动力学和等温吸附模型探讨了吸附作用机理.实验结果表明:当吸附温度为室温(25℃)、吸附剂加入量为0.4g、吸附时间为120 min、废水pH为8、初始碱性品蓝浓度为100 mg/L、离子强度为0 mol/L时,碱性品蓝去除率达78.31％;高炉渣对碱性品蓝的吸附符合伪二级动力学方程和Freundlich等温吸附模型,并且吸附是容易发生的.     

含钛和稀土高炉渣光催化降解活性艳红X-3B

实验制备了含钛高炉渣／稀土渣复合光催化剂，负载于玻璃表面，通过对水溶液中活性艳红X-3B的降解实验，研究了含钛高炉渣／稀土渣复合光催化剂的光催化效果，评价了含钛高炉渣／稀土渣复合光催化剂性能与溶液的pH值、不同光源、空气流量及热处理温度的影响关系，并与纯TiO2光催化剂进行了对比实验。结果表明：经600℃处理的催化剂具有最好的光催化性，酸性条件、适当空气通人量、提高紫外光强度均有助于染料的降解。     

含钛高炉渣抗金黄色葡萄球菌的性能

以含钛高炉渣(titanium-bearing blast furnace slag,TBBFS)为原料,制备了粉状抗菌材料.采用抑菌环抗菌标准确定材料的抗菌性能.通过对金黄色葡萄球菌(staphylococcus aureus,sa)的生物抗菌实验,评价经过改性处理后的TBBFS的抗菌性能.结果表明:在800℃焙烧后的TBBFS粉体具有良好的抗sa性能;无掺杂样品的抑菌环厚度为4.7mm,氯化银(AgCl)掺杂后材料的抗菌性增强,抑菌环随掺杂比例的上升略有增大,氧化铜(CuO)掺杂降低了材料的抗菌性能.     

含钛高炉渣制备二氧化钛晶须的研究

以承德钢铁公司含钛高炉渣以及石英、硼酸、硼砂为主要原料,将配料组成选择在Na₂O-CaO-Al₂O₃-B₂O₃-SiO₂-TiO₂系的分相区域,其中炉渣质量分数为50%~72%。将混合均匀的配料在1 250 ℃高温厢式电阻炉中熔融制得玻璃样品,对玻璃样品在700~900 ℃进行热处理制备二氧化钛晶须。用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）对样品进行物相和形貌分析,结果表明：热处理温度为850 ℃时析出直径为0.5~1 μm、长径比大于50的钛酸钙（CaTiO₃）晶须。样品组成中氧化钠的含量对钛酸钙晶须的生成影响较大,氧化钠的引入导致［BO₃］向［BO₄］转变,促进系统分相,使分相界面增多,提供了有利的成核位,促进了晶须的生长。样品的光催化效率最高可达58%。     

熔盐高效分解含钛高炉渣制备纳米二氧化钛

采用熔盐法对含钛高炉渣进行高效分解并提取含钛组分,利用含钛滤液为原料制备了纳米二氧化钛粉体。对熔盐分解含钛高炉渣进行了热力学分析,并研究了碱渣比、熔盐反应温度及熔盐反应时间对钛组分浸出率的影响和pH及水解温度对二氧化钛产品纯度的影响。实验结果表明高炉钛渣在氢氧化钠熔盐中反应生成钛酸钠在热力学上是可行的。确定了最佳的碱渣比为3:1,最佳熔盐反应温度为500℃,最佳反应时间为3 h,在此条件下钛元素的浸出率为99.8%。得出较佳的水解pH范围为0.1～0.2,最佳水解温度为100℃。实验中制备的纳米二氧化钛粒子球形度好,粒度大小均匀且分散性好,颗粒直径为100 nm左右。     

自然冷却含钛高炉渣中钛的提取与分离

对自然冷却含钛高炉渣中钛的提取与分离进行了研究,提出了钛的两段富集路线,即先用盐酸浸出含钛高炉渣,初步分离钛、硅与其他可溶性杂质;所得酸浸渣再作高温热处理结晶分离硅与钛. 研究结果表明,盐酸浸出可获得含TiO2约33%, SiO2约36%的一次浸渣,TiO2主要来自钛液水解生成的偏钛酸(H2TiO3)与原渣中未反应的钙钛矿(CaTiO3). 热处理过程中偏钛酸中的TiO2被还原为Ti3O5并从熔体中结晶析出,Ti3O5含量约85%,平均粒径为20 mm. 添加少量锐钛型TiO2可使Ti3O5的晶体尺寸增大,平均粒径达36 mm,因此可以通过重选的方法分离Ti3O5相与富含硅物相. 计算出钛的理论收率约为39%.     

含钛高炉渣催化剂光催化降解亚甲基蓝

实验制备了含钛高炉渣光催化剂,负载于玻璃表面,通过对水溶液中染料亚甲基蓝的降解实验,研究了含钛高炉渣的光催化效果,评价了含钛高炉渣光催化剂与热处理温度、溶液的pH值、不同光源、空气流量的影响关系. 结果表明,经处理的含钛高炉渣催化剂具有光催化性,经600oC处理的催化剂的光催化性最好,适当的pH值与空气通入量、提高紫外光强度及缩短光源的波长均有助于染料的降解.     

高炉渣制取高钛渣的新工艺研究

结合攀枝花钢铁公司炼铁高炉渣的情况以及我国钛白粉工业的现状,我们制定了采用液相法硫酸浸取高炉渣中的TiO2、水解浓缩为高钛渣,且综合利用铝及酸废液循环操作的基本工艺方案,并初步探讨了微波对钛液水解的影响.     

高炉渣对废水中Cu~(2+)吸附性能的研究

用高炉渣吸附废水中的Cu⁽²⁺⁾,探讨了反应时间、吸附剂投加量、吸附温度和废水pH等因素对废水中Cu(2+),探讨了反应时间、吸附剂投加量、吸附温度和废水pH等因素对废水中Cu⁽²⁺⁾去除率的影响,并从动力学和等温吸附模型探讨了吸附作用机理。结果表明,当吸附温度为室温(25℃)、吸附剂投加量为1.2 g、反应时间为60 min、废水初始pH为7时,Cu(2+)去除率的影响,并从动力学和等温吸附模型探讨了吸附作用机理。结果表明,当吸附温度为室温(25℃)、吸附剂投加量为1.2 g、反应时间为60 min、废水初始pH为7时,Cu⁽²⁺⁾去除率达95.18%;高炉渣吸附剂对废水中Cu(2+)去除率达95.18%;高炉渣吸附剂对废水中Cu⁽²⁺⁾的吸附过程符合吸附伪二级动力学方程和Langmuir吸附等温模型,这表明此吸附过程主要是单分子层吸附,并且吸附是容易发生的。