铜冶炼渣尾矿综合利用现状及研究

铜冶炼炉渣含有大量的有价金属元素,经过选矿工艺处理后,大部分铜被回收,选出的渣精矿返回熔炼炉,渣尾矿外售至水泥厂,尾矿中有价金属仍存在较大利用价值,在现有工艺流程后增加磁选工艺,磁选后的铁精粉用作炼钢配料,尾矿外售。主要介绍了熔炼渣及尾矿成分,现有工艺尾矿处理方式,新工艺的应用及实践。     

高铝高炉渣系的熔化特性

 为了掌握高Al₂O₃条件下(w(Al₂O₃)为15%以上)高炉渣系的熔化特性,利用差式扫描量热仪分析了不同w(MgO)/w(Al₂O₃)、碱度(R)以及w(Al₂O₃)对高铝高炉渣的熔化温度及熔化热的影响。试验结果表明,炉渣熔化开始温度为1 248～1 291 ℃、熔化结束温度为1 432～1 485 ℃、熔化热为137～211 J/g;当w(Al₂O₃)=15%、高w(MgO)/w(Al₂O₃)时,发生了共晶逆反应,导致高炉炉渣熔化开始温度逐渐降低,但由于高炉炉渣的液相线温度基本未变,所以炉渣熔化结束温度基本未发生改变;w(Al₂O₃)为20%时,随着w(MgO)/w(Al₂O₃)的增加,炉渣中易生成熔点较高的镁铝尖晶石,导致高炉炉渣熔化开始温度逐渐增大,与此同时,炉渣液相线温度逐渐降低,导致炉渣熔化结束温度逐渐降低;随着碱度R的增加,高炉炉渣中生成了具有高熔点的化合物、炉渣的液相线温度升高,使得高炉炉渣的熔化开始温度逐渐增加、炉渣熔化结束温度逐渐升高;随着w(Al₂O₃)的增加,发生了共晶逆反应,故炉渣的熔化开始温度逐渐降低,而随着w(Al₂O₃)的增加,炉渣中键能较大的Al—O键增多,需要在更高温度下才能实现炉渣的最终熔化,即熔化结束温度逐渐增加;随着w(MgO)/w(Al₂O₃)、R以及w(Al₂O₃)的增加,炉渣熔化热逐渐增多。分析认为,随着R的增加,炉渣中有高熔点化合物的生成,熔化热增加;随着炉渣中w(Al₂O₃)的增加,炉渣中Al—O键增多,解聚破坏熔渣结构消耗的热量增多;而随着w(MgO)/w(Al₂O₃)增加,高熔点化合物的生成或熔化开始温度降低,造成熔化热增加。     

低成本钢尾渣-矿渣基矿山充填料的优化开发

 为实现多固废协同利用、降低充填成本,在矿渣基全粒级细尾砂胶结充填料基础上,以流动性和抗压强度为表征,利用热闷钢渣磁选尾渣(钢尾渣)替代部分矿渣作为胶凝材料,脱硫灰和水泥熟料替代部分专用添加剂作为外加剂,采用正交试验探寻掺量规律,优化固体填充料配比,开发钢尾渣-矿渣基软性矿山充填料,并研究了外加剂与胶材比、灰砂比等因素的影响。对比分析了矿渣基准组、钢尾渣-矿渣基准组(B1)、强度最优外加剂组分钢尾渣-矿渣组(B7)等3组充填料的微观形貌及XRD图谱以探究其水化机理。结果表明,钢尾渣替代矿渣量增加、外加剂与胶材比减小,充填料浆流动性改善,但充填体抗压强度下降。强度正交试验结果表明,钢尾渣掺量大小决定强度低高,脱硫灰掺量宜高于水泥熟料。进一步调整外加剂组分配比,在灰砂比为1∶6、钢尾渣替代矿渣为20%条件下,找出B7组外加剂组分为脱硫灰、水泥熟料分别替代30%、20%专用添加剂,B7组料浆扩展度为143 mm,充填体形貌为富铁绿泥石胶结假方体钙硅灰石,28 d抗压强度达2.13 MPa,较基准组低0.19 MPa,较B1提高0.26 MPa。该替代方案满足现场充填C2级强度的要求,改善流动性并显著降低了充填成本。优化的外加剂组分配比在灰砂比为1∶4条件下同样具有强度优化作用,但较灰砂比为1∶6条件下低。     

含钛高炉渣制备CaTiO3-多孔地质聚合物光降解吸附材料

含钛高炉渣作为固体废弃物,国内存量巨大,且其中的钛组元难以提取,导致含钛高炉渣综合利用一直没有得到有效解决。针对当前含钛高炉渣利用率低、附加值低等问题,基于含钛高炉渣成分特点,通过选择性析晶(CaTiO₃优势析出)、碱激发,制备出CaTiO₃-多孔地质聚合物的复合材料。试验结果表明,析晶温度1 400 ℃、保温1 h能够促进CaTiO₃的优势析出,而剩余氧化物以玻璃相形式存在。制备出的CaTiO₃-多孔地质聚合物材料结合了CaTiO₃高光催化活性与多孔地质聚合物比表面积大的优点,对亚甲基蓝具有优异的吸附效果,最大吸附量可达60.4 mg/g。在投加量为50 mg,2 h吸附、3 h光降解条件下,对亚甲基蓝去除率可达94.5%,在治理有机污染领域有良好的应用前景。     

熔渣法碳化铬涂层的抗氧化性能研究

对熔渣法碳化铬涂层在各种温度下经20h和200h的氧化性能进行了研究，与常用的一些锅炉用钢进行了对比试验，结果表明碳化铬涂层抗氧化性能比15CrMo、102、T91钢好，可以与TP347钢相媲美。     

复吹转炉“留渣 双渣”脱磷工艺试验

摘要：在国内某转炉钢厂采用“留渣 双渣”工艺技术进行脱磷工艺试验。结果表明：随着转炉前期脱磷率不断升高,终点脱磷率不断提高。铁水硅含量对前期脱磷率的影响最大。根据铁水成分,在冶炼前期适当降低供氧强度、降低气固氧比、加入适量石灰及烧结矿,均有利于前期脱磷率的提高。在一倒时每吨钢液加入4~8kg石灰,不影响出钢温度,可提高一倒-终点阶段脱磷率,同时可提高终点脱磷率。从终点的控制效果可知,终点炉渣碱度应保持不小于3.0,炉渣中FeO质量分数在16%~20%,并适当降低终点出钢温度在1610~1630℃,有利于终点脱磷率的提高。通过加强熔池搅拌,促进钢渣反应趋于平衡,有利于终点磷分配比提高,从而可进一步提高终点脱磷率。     

镁渣膨胀性机理试验研究

通过镁渣形成过程、组成、粉化、颗粒分析和安定性试验,研究了镁渣产生体积膨胀性和膨胀滞后性的机理,提出了减轻或消除其膨胀性和膨胀滞后性危害的方法和措施,为镁渣在建筑、交通、水利等工程领域中的应用提供理论依据和指导。     

三乙醇胺系矿渣复合助磨剂的研究

采用了数种三乙醇胺系复合助磨剂,在相同的粉磨条件下与矿渣共磨,每隔0.5h测定其比表面积并与空白样品对比;然后对所得矿粉用图像分析仪和扫描电镜进行了形貌分析;同时研究了三乙醇胺系复合助磨剂对矿渣-水泥体系标准稠度用水量、凝结时间和胶砂强度等各项性能的影响。结果表明三乙醇胺系复合助磨剂对矿渣的助磨效果好于单一助磨剂,且对矿渣-水泥体系各项性能无不良影响。     

Effect of sodium monofluorophosphate treatment on microstructure and frost salt scaling durability of slag cement paste

Sodium-monofluorophosphate (Na-MFP) is currently in use as a surface applied corrosion inhibitor in the concrete industry. Its basic mechanism is to protect the passive layer of the reinforcement steel against disruption due to carbonation. Carbonation is known as the most detrimental environmental effect on blast furnace slag cement (BFSC) concrete with respect to frost salt scaling. In this paper the effect of Na-MFP on the microstructure and frost salt scaling resistance of carbonated BFSC paste is presented. The results of electron microscopy, mercury intrusion porosimetry (MIP) and X-ray diffraction (XRD) are discussed. It is found that the treatment modifies the microstructure and improves the resistance of carbonated BFSC paste against frost salt attack.     

工业废渣在复合无光乳浊釉中的应用

以废瓷粉、废玻璃粉、粉煤灰等工业废渣为主要原料．添加其它常用的陶瓷原料，成功研制出乳白色、彩色(添加色料)、费色(以粉煤灰着色)三个系列无光乳浊釉。这些釉的烧成温度为1180℃左右，烧成气氛为氧化气氛．它们具有废渣用量大(废渣总用量40-50％)、熔块用量低(0～12％)、成本低等特点。