镁渣为原料制备钙铝黄长石材料及其性能研究

随着镁冶炼工业的快速发展,镁渣的排放量急剧增加,对土地与环境都造成严重污染,因此迫切需要寻求一种可以大量处理镁渣的新途径.本文以镁渣为主要原料,高岭土及氧化铝为辅助材料,在1350℃高温无压烧结制备试样,对其物相形貌、物理性能及抗水化性能进行了研究.其结果表明：材料的主要物相为块状形貌的钙铝黄长石相,体密度为2.56 g/cm3,气孔率较低且多为闭气孔,具有较高的耐压强度和良好的抗水化性能.     

钢渣OGFC-13型排水沥青混合料的配合比设计及性能研究

以钢渣为粗集料、石灰岩为细集料、矿粉为填料、SBS改性沥青为结合料配制OGFC-13型开级配钢渣排水沥青混合料,其配合比为m((13.2~19)mm钢渣)∶m((9.5~13.2)mm钢渣)∶m((4.75~9.5)mm钢渣)∶m((0~4.75)mm石灰岩)∶m(矿粉)=13∶28∶45∶13∶1,最佳油石比为4.5%,聚脂纤维用量为0.3%。该沥青混合料的钢渣用量高达86%,且不用提高改性沥青和纤维用量,有利于钢渣的综合利用,节约道路建设成本。通过马歇尔稳定度、冻融劈裂强度和车辙试验得出,该沥青混合料的马歇尔稳定度为9.8kN,劈裂强度比为89.8%,动稳定度为5753次/mm,均优于技术规范要求。该沥青混合料的渗水系数为37.0mL/s,摩擦系数(BPN值)为70.7,表明其渗水能力很强,抗滑性能优良。     

基于循环经济理念的钢渣生态工业园构建

从钢渣资源的综合利用和生态环境保护及恢复两个方面阐述了钢渣生态工业园的设计,以武钢冶金渣分公司为实例,围绕控制废料产出、物料内部循环及生态恢复3个主要环节,提出了钢渣生态工业园的联合企业型发展模式,即以武钢冶金渣分公司为核心企业,社会企业和武钢炼钢厂为辅助部分,在武钢冶金渣分公司内部实现清洁生产、建立6个钢渣生态工业群落体对,并建设绿化造林类型渣山景观.     

含碱高炉渣的氧化铁活度

为了研究高炉渣化学成分与FetO活度、钾容量、硫容量间的规律,采用氧化锆固体电解质电池测定了气-渣-金平衡时的含碱高炉渣中FetO活度.结果表明:二元碱度增加,FetO活度增加,钾容量减小,硫容量增大;MgO,Al2O3含量增加,FetO活度降低,钾容量增大,硫容量先增大后减小;当高炉的碱负荷较高时,控制炉渣的化学成分,使FetO活度保持在0074~0078之间,可以使炉渣具有适宜的脱硫能力和较大的排碱能力,有助于降低碱金属的危害.     

高炉熔渣中煤-CO2气化反应性的实验研究

利用STA409PC综合热分析仪以等温热重法对高炉熔渣中煤焦-CO2气化反应性进行了研究,主要考察了渣煤比、气化反应温度和煤种对气化反应的影响,并用反应速率方程法对其动力学参数进行求算.实验结果表明:煤焦的碳转化率、气化反应速率与渣煤比正相关;在煤焦的气化反应中,高炉熔渣具有一定的促进作用;在1673K以下,煤焦的碳转化率、气化反应速率峰值随温度的升高而上升,而当温度高于1673K后,煤焦的碳转化率、气化反应速率峰值随温度的上升呈现下降的趋势;不同煤种,其气化反应性有很大的差异,大同煤的气化反应性要好于阜新煤和焦炭;不同条件下,煤焦的气化反应动力学参数具有很大的差异,焦炭的表观活化能和指前因子随渣煤比的增大而升高,阜新煤的表观活化能和指前因子随渣煤比的增加先降低、后升高.     

高炉铁水降硅的实验研究

从理论上分析了降低铁水中硅含量的三个途径:控制硅源;降低滴落带的高度;增加炉缸渣中的氧化性.在实验室进行了降低铁水中硅含量的实验,得到了铁水中硅含量的影响因素:提高二元碱度有利于降硅;增加渣中氧化物可降低SiO2的活度有利于降硅;Al2O3和SiO2不利于降硅;冶炼时焦炭中SiO2的挥发量随温度的升高而增多,使铁水中硅含量增加;随着滴落带高度的增加,铁水中硅含量不断增加.根据实验室研究针对唐山建龙公司高炉特点提出降低铁水中硅含量的措施,降硅效果明显,铁水中硅的质量分数由原来的0.55%左右降到了0.40%左右.     

FeO-CaO-SiO2-Al2O3渣系中锌及其氯化物的饱和蒸气压测试

利用Knudsen喷射法得到了FeO-CaO-SiO2-Al2O3渣系中Zn及其氯化物的蒸气压,并考察了各因素如温度和渣成分的影响.结果表明:在本实验条件下,金属Zn与ZnCl2蒸气压随温度的升高而升高,且ZnCl2蒸气压的对数与温度的倒数之间呈明显的线性关系;渣碱度对金属Zn与ZnCl2的蒸气压呈完全不同的影响趋势,前者随碱度的增加而升高,而后者则降低;渣中FeO含量升高,能够显著提高金属Zn与ZnCl2的蒸气压.     

基于遗传神经网络的多元渣系活度预测模型

基于遗传神经优化BP神经网络权值和阈值建立了多元熔渣活度模型.人工神经网络能实现任意函数逼近,结构简单;遗传算法是建立于遗传学和自然选择原理基础上的一种全局优化搜索算法,能根据个体的适应度函数,通过对个体施加遗传操作实现群体内个体结构重组的迭代处理,逐代演化出越来越好的近似解.通过对CaO-SiO2,CaO-SiO2-Al2O3,CaO-SiO2-Al2O3-MgO渣系组元活度的计算和仿真表明,遗传神经网络具有很强的非线性拟合能力,计算结果在不同的情况下均能很好地吻合文献值,因此能够准确预报多元渣系中组元活度值.     

采用硫化砷渣制备三氧化二砷工艺

硫化砷渣经氢氧化钠溶液浸出、空气氧化脱硫和SO2还原制备得到As2O3。研究结果表明：当NaOH与AS2S3物质的量比为7．2：1,固体质量与液体体积之比为1：6,反应温度为90℃,反应时间为2h,转速为300r／min时,用氢氧化钠溶液浸取硫化砷渣,其砷的浸取率达到95．90％;过滤后在碱浸液中通空气脱除碱浸液中Na3AsS3中的硫;当反应时间为10h,反应温度为30℃,空气流量为120L／h,对苯二酚和高锰酸钾质量浓度分别为1．5g／L和0．5g/L,木质素磺酸钠质量浓度为0．13g／L时,脱硫率可达到96．00％;当pH值为0,反应时间为1h,反应温度为30℃,砷质量浓度为60．00g/L时通入SO2还原溶液中AsO4^3-,产物中As2O3含量和砷回收率分别达到92．14％和95．21％;稀硫酸洗涤后,As2O3纯度达95．14％。     

甲基橙对含钛炉渣可见光催化还原Cr(Ⅵ)的影响

采用硫酸盐掺杂的含钛高炉渣(sulfate-modified titania-bearing blast furnace slag,STBBFS)作为光催化剂,研究了可见光下,Cr(Ⅵ)单一体系和Cr(Ⅵ)-甲基橙(Cr(Ⅵ)-methyl orange(MO))复合体系对STBBFS光催化活性的影响.结果表明:酸性条件下,存在甲基橙时,Cr(Ⅵ)的光催化还原效率明显增强,Cr(Ⅵ)-MO复合体系中Cr(Ⅵ)的还原效率是Cr(Ⅵ)单一体系的1.35倍.Cr(Ⅵ)-MO复合体系中,Cr(Ⅵ)和MO的协同效应因子分别为18.3和39.8,说明Cr(Ⅵ)和MO之间存在较强的协同效应,存在有机物易于提...