改性含钛高炉渣抗菌性能测定

国内含钛高炉渣存量巨大且附加值高,为使含钛高炉渣得到综合利用,针对含钛高炉渣中钛组分含量大的特点,以含钛高炉渣为原料,利用XRF、XRD、SEM等分析方法确定了改性含钛高炉渣的成分,肯定了其作为抗菌材料的可行性。用牛津杯法、打孔法、贴片法分别测定了改性含钛高炉渣对大肠埃希氏菌(ATCC25922)的抗菌性能。结果表明,改性含钛高炉渣具有抗菌性,固相合成法V₂O₅掺杂比例为15%对大肠埃希氏菌(ATCC25922)的抗菌效果最明显。     

含钛高炉渣中钛组分选择性富集及钙钛矿结晶行为

攀钢含钛高炉渣工艺矿物学分析结果表明 ,钙钛矿是主要的富钛相。采用CaO和Fe2 O3对原高炉渣进行改性处理 ,不仅提高了钙钛矿的析出温度 ,而且使另外两种主要含钛矿物攀钛透辉石和富钛透辉石析出的温度显著降低。在适当热处理条件下 ,近 80 %的钛组分进入钙钛矿相中 ,而且钙钛矿的平均晶体尺寸达 90 μm ,实现了熔渣中钛组分的选择性富集并为选矿分离创造了条件。     

低品位高钛渣中钛组分制备金红石(英文)

介绍了以70%～75%TiO2的低品位高钛渣为原料制备人造金红石的分离工艺。低品位高钛渣中MgO,FeO,CaO,Al2O3和SiO2进入杂质相,钛组分进入金红石相,金红石相中TiO2品位达到90%～95%,可满足流态化氯化对杂质的要求。1050℃的低温预氧化与1510℃的高温热处理促使渣中分散于各矿物相的钛组分选择性转移并富集于金红石相,金红石相析出与长大,用稀硫酸和稀盐酸实现金红石相的分离。实验结果表明,金红石矿物相平均晶粒度可以达到25μm,通过稀酸选择性浸出改性渣,可以获得95%TiO2品位的人造金红石。     

紫外-可见光催化活性的硫酸铵改性含钛高炉渣光催化剂的制备(英文)

以含钛高炉渣和硫酸铵为原料,利用高能球磨法制备硫酸盐掺杂的含钛高炉渣(STBBFS)光催化剂。利用X射线光电子能谱(XPS)、X 射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、热重(TGA)分析以及暗态吸附 Cr(VI)废水、光催化还原 Cr(VI)废水实验对 STBBFS 催化剂的物相、表面结构、光吸收能力、吸附容量以及光催化活性进行表征。结果表明:Cr(VI)在 STBBFS 催化剂表面上的吸附遵循 Langmuir 吸附等温线模型;掺杂硫酸盐后,STBBFS 催化剂的吸附容量增大为 8.25 mg/g;在 300 °C煅烧后,STBBFS 催化剂由于存在较高的钙钛矿含量、吸附容量及表面酸性,从而具有较高的光催化活性。     

攀枝花含钛高炉渣直接制备钛合金

采用固体透氧膜(SOM)法研究直接电解攀枝花含钛高炉渣制备钛硅合金.以经过1 150 ℃预烧2 h成型的攀枝花含钛高炉渣为阴极,以氧化锆管内碳饱和铜液为阳极,将两者置于CaCl2熔盐中,在1 100 ℃、电解电压3.5～4.0 V的条件下高温熔盐电解2～8 h.采用SEM、EDX和XRD等方法对电解产物进行分析.结果表明:含钛高炉渣电解还原后的产物为TixSiy系合金,含钛高炉渣中钙、镁和铝等金属元素被有效去除.     

高钛渣中钛组分的选择性富集与长大

研究了改性处理对高钛渣中钛组分选择性富集以及富钛相金红石晶体析出长大的影响。实验结果表明，氧化可使高钛渣中的黑钛石转化为金红石；渣中加入改性剂CaO和P2O5后，再经过热处理改性，有利于钛组分的选择性富集和金红石晶体的长大粗化。     

盐酸浸出自然冷却含钛高炉渣

对盐酸浸出自然冷却的含钛高炉渣的行为进行了研究。结果表明：高炉渣中镁铝尖晶石最先浸出,其次是攀钛透辉石和富钛透辉石,钙钛矿的浸出速度最慢。镁铝尖晶石和透辉石的溶解导致高炉渣破碎成细小颗粒,其主要物相是钙钛矿。透辉石溶解形成的硅酸析出并包裹在未反应的高炉渣表面。当钛的浸出率超过22％以后,浸出速度显著下降,这是钙钛矿的反应活性差以及硅酸的包裹所致,而钙钛矿的反应活性差可能是浸出速度显著下降的主要原因。在20％盐酸溶液中于100℃下经8h浸出,钛的浸出率仅为44％。机械球磨可以显著强化高炉渣中钛的浸出,采用边磨边浸的方法,钛的浸出率可达72％。行星球磨强化浸出的主要原因是富钛透辉石与攀钛透辉石的选择性机械活化以及高炉渣的细化作用;边磨边浸具有更好的细化效果,加速了钙钛矿的溶解,因而对钛浸出的强化效果更好。     

含Ti高炉渣的氧化与钙钛矿结晶研究

含Ti高炉渣是还原性渣,其中含有约占总Ti量1/5-1/4低价Ti(Ti2+,Ti3+),而钙钛矿主要由Ti4+形成,因此可通过渣氧化使低价Ti氧化为高价Ti,以提高钙钛矿结晶量.实验结果表明,在空气中于1000℃保温约30 min,渣中的低价Ti几乎变为高价Ti.以0.5℃/min从1470℃降至1200℃,而后自然冷却到室温时,约有85%TiO2分布于钙钛矿中.由于渣中氧位的提高,熔渣中能使粘度降低的FeO转变为Fe2O3,这使渣的粘度提高,不利于钙钛矿晶粒长大.另外,氧化使渣中高熔点TiC和TiN固体颗粒减少或消失而导致钙钛矿晶体异质形核数目减少,从而降低了钙钛矿析出温度.     

含钛高炉渣构建具有土壤修复功效的缓释肥料

以含钛高炉渣(钛渣)为原料,以KOH和Fe₂O₃为改性剂,采用高温焙烧法进行矿物相重构,得到一种具有土壤修复功能的缓释肥料(重构钛渣)。结果表明：在模拟太阳光照150 min降解污染物的实验中,重构钛渣在营养元素溶出后对10 mg/L盐酸四环素溶液和10 mg/L亚甲基蓝溶液的降解效率分别为39.36%和49.84%。在重构钛渣的水溶出实验中,钾、钙、镁、铝和硅元素的溶出量分别为642、461.47、382.40、378.58和1165.18 mg/L,其硅溶出量超出国家硅肥标准量542.96 mg/L。植株的游离氨基酸含量由未施肥时的0.62%提高至0.65%,维生素含量由未施肥时的0.10%提高至0.22%。     

含Ti高炉渣的加压酸解

含Ti高炉渣中的TiO2 含量很高 ,质量分数约为 2 4%左右 ,是宝贵的二次资源。用稀硫酸加压酸解含Ti高炉渣提取其中的Ti,并分析物料粒度、酸浓度、渣酸比、反应温度、反应时间等因素对TiO2 酸解率的影响 ,得出了加压酸解的适宜条件。TiO2 酸解率达到 90 %以上。酸解液水解获得的TiO2 产物纯度为 90 %以上。为开发利用废稀酸提取含Ti高炉渣中的Ti提供了依据。     

Kinetics of non-isothermal precipitation process of perovskite phase in oxidized Ti-bearing blast furnace slag

Kinetics of non-isothermal precipitation process and crystal growth of perovskite phase in oxidized Ti-bearing slag were investigated. The oxidized slag was obtained by blowing the air into the molten Ti-bearing blast furnace slag through a lance. The experimental results show that the cooling rate has important effect on precipitation and growth of perovskite phase in oxidized slag; the lower cooling rate is in favor of not only the increase of the volume fraction of perovskite phase, but also the growth of perovskite phase grain sizes. The particle coarsening in non-isothermal process has important effect on the crystal growth of perovskite phase. The relative volume fraction of perovskite phase could be approximately described by JMAK equation, and the experiential expression of the average crystal radius of perovskite phase was also obtained.     

Effect of rutile crystal shapes on its settlement

The effect of rutile crystal shapes on its settlement in a modified slag was studied by theoretical analysis, FactSage simulation, X-ray diffraction and scanning electron microscopy. The results show that the settling velocities of spherical rutile crystals are faster than those of other shapes of rutile crystals under the same volume conditions, and the shape transformation of rutile crystals from rod to sphere can be achieved by adding titanium slag to Ti-bearing blast furnace slag. The volume fractions of the rutile crystals in the upper and lower parts of the modified slag are 30% and 71% when the added titanium slag increases to 278 g, indicating that rutile settling is obvious. Due to the rutile settling, half shaker sorting task is saved, and the recovery rate of TiO₂ is significantly increased. The TiO₂ content of rutile is greater than 93%, and the total content of CaO and MgO is less than 0.4%, meeting the requirements for the raw materials of titanium white in the chloride process.     

高炉渣微晶玻璃的析晶热力学分析

以高炉渣为主要原料,采用熔融法制备Ca O-Mg O-Al2O3-Si O2系微晶玻璃,通过差热分析(DTA)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和热力学软件计算相结合的研究方法,研究了在一定组分玻璃体系中添加不同种类及数量晶核剂时的析晶热力学。研究结果表明:当加入2%Cr2O3作晶核剂时在晶化温度966℃经热力学计算析出的主要矿物为透辉石、钙长石、硅灰石及少量石英和镁铬尖晶石,而XRD检测微晶玻璃的主晶相为铝透辉石、切马克辉石和透辉石,与热力学计算结果基本一致;当添加8%P2O5(以Na3(PO4)·12H2O的形式引入)作晶核剂时,经热力学计算在晶化温度910℃析出的主要矿物应为失透石、霞石、羟基磷灰石、镁橄榄石、少量的透辉石、钠长石及氟磷灰石;而XRD检测发现析出矿物为羟基磷灰石和氟磷灰石,与热力学计算结果基本一致,并对造成两者少许差异的原因进行了分析。研究结果为制备不同矿物组成及性能的微晶玻璃在基础玻璃的成分设计及晶核剂的选择方面提供了理论指导。     

Preparation, characterization and photocatalytic activity of sulfuric acid-modified titanium-bearing blast furnace slag

The feasibility of reducing Cr(VI)from the aqueous solution by sulfuric acid-modified titanium-bearing blast furnace slag(SATBBFS)as a photocatalyst was investigated.The photocatalysts were examined by X-ray diffraction(XRD),UV-vis diffuse reflectance spectra,thermogravimetric analysis(TG)and Fourier transform infrared spectroscopy(FTIR).The photocatalytic activities of the different catalysts were evaluated by the photocatalytic reduction of Cr(VI)under UV-vis light irradiation.The results show that the photocatalytic activities of SATBBFS catalysts are strongly dependent on CaTiO3-to-TiO2 mass ratio,adsorption capacity and surface acidity,and SATBBFS calcined at 400°C shows a higher photocatalytic activity compared with other catalysts.     

合成高炉渣中TiO_2还原的发泡特性参数

测定了在不同条件下 ,合成高炉渣中TiO2 被碳还原时泡沫渣高度与时间的关系。由实验数据和改进的计算程序确定了该发泡过程的发泡特性参数 ,实现了对发泡过程进行定量描述。着重分析了初渣中TiC的含量和还原过程产生TiC对发泡过程的影响 ,确定了引起含高TiO2 渣在发泡时产生多次发泡的原因。     

钛渣中钙钛矿的浮选分离及其机理

研究了捕收剂油酸、羟肟酸、十二烷胺双甲基膦酸 ,抑制剂氟硅酸钠、水玻璃对改性渣中钙钛矿浮选的影响。通过浮选溶液化学计算、矿物动电电位、红外光谱等研究 ,探讨了羟肟酸在钙钛矿表面的作用和水玻璃抑制钛辉石的作用机理。结果表明 :以羟肟酸为捕收剂 ,水玻璃为抑制剂可实现钙钛矿与钛辉石等的浮选分离。钙钛矿和钛辉石晶体表面的Ca,Ti质点密度不同 ,所处的位置及活性不同 ,造成二者浮游性有一定的差异 ;钙钛矿在整个研究范围内 ζ电位始终为负值 ,但在阴离子捕收剂C5-9羟肟酸中可浮性良好 ,表明C5-9羟肟酸在钙钛矿表面发生了化学吸附。红外光谱研究证实 ,C5-9羟肟酸的CN ,N—O官能团与钙钛矿表面的钛质点发生了化学键合。     

高炉尘泥化学除锌

为了降低经物理分选后的高炉精泥中锌的含量,对高炉精泥进行化学浸出除锌研究,考察浸出剂、浸出时间、温度、液固比和搅拌速度等对浸出的影响,并进行理论分析。结果表明：硫酸对锌的浸出率最高,氯化铁次之,氨水最低;在合适的浸出条件下：液固比8-1,温度20℃,硫酸浓度125 g/L,浸出时间35 min和搅拌速度150 r/min,锌浸出率为73.9%,高炉精泥中的锌含量从1.46%降低到0.38%。对硫酸浸出脱锌的动力学和反应机制的研究表明,浸出过程遵从1-2α/3-（1-α）2/3=kt,浸出反应的活化能为8.89 kJ/mol,属于扩散控制过程。