Accelerated carbonation and leaching behavior of the slag from iron and steel making industry

Ground granulated blast furnace slag(GGBFS)and steelmaking slag have been used as a raw material for cement production or as an aggregate to make concrete,which contribute aluminum,calcium,iron,and silicon oxides.The suitability of the slag for a particular application depends on its reactivity,cost,availability,and its influence on the properties of the resulting concrete.For the interest of durability studying of concrete in the presence of slag,the accelerated carbonation products and leaching behavior of the slag and Portland cement(PC)were studied.The experimental results confirmed that the slag was more resistant to carbonation compared to PC.The carbonation degree of GGBFS reduced by 17.74%;and the carbonation degrees of steelmaking slags reduced by 9.51%-11.94%.Carbonation neutralized the alkaline nature of the hydrated pastes and gave rise to the redox potential of the leachate slightly(30-77 mV).The carbonation also increased the release of most of the elements presented,except for calcium,to the aqueous environment.It is concluded that blend cements(PC plus slag)have economical advantages and better durability compared to PC.     

不锈钢冶炼电炉渣结构性质及浸出行为研究

研究电弧炉(EAF)渣的结构性质及渣中重金属离子的浸出行为.结果表明,EAF渣呈碱性,渣中Fe、Cr和Ni等金属元素主要以金属颗粒、(Cr,Al)2O3和(Fe,Mn,Mg)(Cr,Al)2O4晶体形式存在,具有较高的回收价值;电炉渣中可浸出重金属离子含量未超出国家标准,但存在Cr(III)再氧化为Cr(VI)的可能;Cr(VI)浸出量随浸出时间延长而增加,且Cr(VI)在蒸馏水中的浸出能力较冰醋酸中强.因此,EAF渣应尽量避免堆放或填埋在低pH场所,以防止其中重金属离子浸出.     

炼钢炉渣的浸出和碳酸化研究

为提高炼钢炉渣中钙镁离子的浸出和碳酸化率,用荧光光谱仪分析了炉渣的成分,并用X射线衍射（XRD）分析了相组成。试验了不同剂量的盐酸和醋酸作为浸出试剂的浸出效果,以及温度、搅拌条件对浸出的影响。结果表明常温下用HCI作为浸出试剂可达到良好的浸出效果,在本实验条件下浸出率可达93．4％,用醋酸的浸出率可达85．8％。盐酸浸出后再通CO。所得碳酸钙的纯度可达91．02％,转化率56．5％;80℃时用醋酸作试剂的浸出率大于盐酸;搅拌有利于钙镁离子浸出。     

Effects of iron oxide on crystallization behavior and spatial distribution of spinel in stainless steel slag

Chromium plays a vital role in stainless steel due to its ability to improve the corrosion resistance of the latter. However, the release of chromium from stainless steel slag (SSS) during SSS stockpiling causes detrimental environmental issues. To prevent chromium pollution, the effects of iron oxide on crystallization behavior and spatial distribution of spinel were investigated in this work. The results revealed that FeO was more conducive to the growth of spinels compared with Fe₂...     

Microemulsion leaching of vanadium from sodium-roasted vanadium slag by fusion of leaching and extraction processes

The fusion of the leaching and purification processes was realized by directly using microemulsion as the leaching agent. The bis-(2-ethyhexyl) phosphoric acid(DEHPA)/n-heptane/Na OH microemulsion system was established to directly leach vanadates from sodium-roasted vanadium slag. The effect of the leaching agent on the leaching efficiency was investigated, in addition to the molar ratio of H_2O/Na DEHP(W), DEHPA concentration, solid/liquid ratio, stirring time, and leaching temperature. In optimal situations, the vanadium leaching efficiency reaches 79.57%. The X-ray diffraction characterization of the leaching residue and the Raman spectrum of the microemulsion before and after leaching demonstrate the successful entry of vanadates from the sodium-roasted vanadium slag into the microemulsion. The proposed method successfully realizes the leaching and purification of vanadates in one step, thereby greatly reducing production costs and environmental pollution. It also offers a new way to achieve the green recovery of valuable metals from solid resources.     

利用铁尾矿高温改性钢渣的性能

研究了铁尾矿高温改性处理对钢渣体积稳定性和胶凝性能的影响,结合X射线衍射分析、扫描电镜观察和能谱分析等测试方法,对改性钢渣的矿物组成和微观形貌进行了分析.发现铁尾矿的高温改性显著降低了钢渣中游离氧化钙(f--CaO)的含量,提高了钢渣胶凝性能.铁尾矿掺加质量分数为20%和处理温度为1250℃时,钢渣中f--CaO的质量分数由4.84%降低至1.82%,降幅达到62.4%,28d活性指数比原始钢渣体系提高5.6%.铁尾矿掺量由10%增加至30%时,改性钢渣中相继出现镁蔷薇辉石、镁黄长石和钙镁辉石等硅酸盐矿相.高温改性过程促使RO相分解,RO相中的FeO转化为磁铁矿相(Fe3O4).     

不锈钢板坯连铸结晶器内钢/渣界面行为模拟及卷渣分析

基于湍流模型与多相流模型的耦合,应用液面追踪技术(VOF),实现了对不锈钢板坯连铸结晶器内流体流动及钢/渣界面行为的模拟计算,并用水模拟结果进行了对比验证,在此基础上计算出实际的钢/渣界面特征及界面上钢/渣行为.通过分析水口的侧孔形状、出口倾角、水口浸入深度、结晶器宽度以及拉速对钢/渣界面特征及界面上钢/渣行为影响规律,指出了钢/渣界面行为与卷渣是密切相关的,进而探讨了钢/渣界面及卷渣形成的机理.     

从碱性炼铋渣中选择性浸出钠盐和钼

采用常温和较高温分阶段浸出铋精矿低温碱性熔炼渣.研究结果表明:Na2S2O3和Mo主要进入常温浸出液中,而Na2CO3主要进入热浸液中.在温度为300K,液固比为0.75及时间为1h的条件下,进行两段逆流循环浸出后,Mo和Na2S2O3的浸出率分别为82.28％和75.03％,而Na2CO3的浸出率仅为33.13％;常温浸液中n(S2O32-)/n(CO32-)为1.97,实现了Na2S2O3和Na2CO3的初步分离;在温度为313～363 K,液固比不小于l,时间为lh的条件下进行热水浸出,Na2CO3,Na2S2O3及Mo的热浸率分别为94.0％,94.3％和69.0％;它们的两段总浸出率分别为95.99％,98.58％及94.51％.     

利用冶炼渣回收铁及生产微晶玻璃建材制品的实验研究

利用正交实验设计方法,进行了利用冶炼渣回收铁及生产微晶玻璃建材制品的实验室研究. 探讨了不同原料配比时渣铁分离的效果. 通过光学显微镜、X射线衍射分析、物理化学性能测试等手段确定了微晶玻璃试样的物相组成及性能特征. 提出了可供工业实验的原料配比及工艺制度.     

钢渣体积膨胀行为及改性方法研究进展

钢渣集料物理力学性能与天然碎石相似,然而钢渣集料体积稳定性较差,遇水易发生膨胀,严重制约其在道路工程中的应用。本文首先综述了钢渣集料的物理力学性能和化学组成;分析了诱发钢渣集料体积膨胀的主要因素;介绍了当下抑制钢渣集料体积膨胀的改性方法并总结其优缺点;提出采用钢渣表面改性的方法可增强钢渣表面疏水能力,消除钢渣遇水发生反应的前提条件。由于不同地区钢渣化学成分差异明显,钢渣改性处理工艺相对复杂,应深入研究钢渣表面改性方法,同时兼顾低成本有机改性剂的制备及循环利用,真正实现“低成本,高利用”的目的。     

碱-矿渣水泥浆体的碳化过程研究

针对碱-矿渣水泥水化产物中不存在Ca(OH)2且碳化比较严重的现象,选择水玻璃和NaOH作碱组分,采用X-射线衍射仪和可变真空扫描电子电镜研究了碱-矿渣水泥浆体的碳化产物和微观形貌,结合氮吸附方法分析了碳化对碱-矿渣水泥浆体孔结构的影响.结果表明:碱-矿渣水泥浆体的碳化是CO2直接和水化硅酸钙(C-S-H)凝胶发生作用的结果,碳化后生成的碳酸钙主要以方解石的形式存在;碳化后,C-S-H凝胶的Ca与Si原子比降低,浆体的比表面积增大,平均孔径降低,而累积孔体积的变化情况和碱组分有关.     

基于LEAP的中国钢铁行业CO2减排潜力分析

为了评估中国钢铁行业CO2减排潜力,利用长期能源替代规划系统(long range energy a lternatives p lann ingsystem,LEAP)软件建立了LEAPCh ina模型。用该模型模拟了3个不同情景下中国钢铁行业2000—2030年CO2排放量及相应的减排潜力。根据减排成本评估其可行性并识别重点减排技术。模拟结果表明,相对基准情景,当前政策情景和新政策情景下的年均CO2减排量分别为0.51亿t和1.07亿t,所需要的总的额外资金投入分别为93.4亿美元和809.49亿美元。因此,钢铁行业具有一定的CO2减排潜力,实现减排主要通过行业结构调整和技术进步。如果目前制定的政策措施得到有效实施,那么可以以较低的成本实现减排;但是进一步的减排受制于高昂的成本。     

钢铁工业逆向供应链服务过程模型

根据钢铁工业逆向供应链流程,分析了钢铁工业逆向供应链及其服务的基本定义和三个服务主体的特征。在此基础上,构建了一种二层级三维度钢铁工业逆向供应链服务过程模型。在服务抽象维、服务组织与协同运作维、服务网络跨级控制与服务增值维等三个维度构成的空间里,完成由服务方案匹配与决策实现的三阶段构成的第一级服务响应以及由服务功能实现的两阶段构成的第二级服务响应过程。探讨了服务过程实现中的服务模块化、服务知识获取与共享、服务模块智能匹配等关键技术。以某钢铁企业废钢逆向供应服务为实际应用案例,验证了模型的可行性。     

钢铁工业逆向供应链服务模块化方法

钢铁工业逆向供应链服务系统是一种典型的复杂系统,其各项原子服务的实现涉及大量的服务资源,且原子服务之间以及服务活动与服务资源间存在多重关联关系,为此提出一种基于多维耦合关系的服务模块化方法,将钢铁工业逆向供应链标准服务流程进行分解得到原子服务,从功能、物理和需求等三个维度分析原子服务间的耦合关系,构建综合耦合矩阵及服务模块化测度,采用改进型遗传算法对原子服务进行聚类优化。通过高炉渣回收再利用的案例验证了该服务模块化方法的有效性。     

MgO活性对碱矿渣砂浆抗碳化性能的影响

本文研究了掺入三种活性（高、中、低）MgO的碱矿渣砂浆（AASM）在加速碳化环境下的碳化深度和碳化后抗压强度保留率,并通过XRD、TG和MIP等手段研究了AASM的碳化前后水化产物和孔结构。结果表明：不同活性的MgO均可以降低AASM的碳化深度、提高AASM的抗压强度保留率;随着MgO活性的增加,MgO在AASM中反应越充分,生成更多的类水滑石填充孔隙,CO2向AASM内部扩散速率越慢;类水滑石和未完全反应的MgO可以与CO2发生反应,使得AASM碳化后保留更多的C-(A)-S-H凝胶,AASM的孔结构劣化程度越低,因而碳化后AASM的抗压强度和抗压强度保留率越高,碳化深度越小。     

热酸浸出黄钠铁矾渣工艺

以黄钠铁矾渣为原料,研究硫酸浸出过程的工艺条件,分析浸出过程的热力学和动力学机理.实验结果表明,在液固比为5∶1,搅拌速率为350 r/min条件下,浸出黄钠铁矾渣的最佳工艺条件为:硫酸质量浓度为225 g/L,反应温度为95 ℃,反应时间为2.5 h,该条件下多组实验的渣中Fe、Zn浸出率均大于96%.黄钠铁矾渣硫酸浸出过程在动力学上属于收缩核模型,受化学反应控制.     

中国钢铁行业上市公司绩效评价

钢铁行业是国民经济的支柱行业,钢铁企业经营状况直接影响着国民经济的运行效率。以钢铁行业上市公司财务指标为基础,使用因子分析方法客观而全面地从收益能力、成长能力、抗风险能力和市场评价能力等四个方面评价了其经营绩效,指出收益能力和抗风险能力低下是造成钢铁企业整体效益不佳的主要原因。     

用前沿技术调整我国钢铁工业结构

根据21世纪世界钢铁工业发展趋势,国内钢铁工业现状及吉林省钢铁工业的实际情况,提出了如何用炼铁、炼钢及轧钢生产的前沿技术来调整国内钢铁工业结构.     

中国钢铁行业上市公司绩效评价

钢铁行业是国民经济的支柱行业,钢铁企业经营状况直接影响着国民经济的运行效率.以钢铁行业上市公司财务指标为基础,使用因子分析方法客观而全面地从收益能力、成长能力、抗风险能力和市场评价能力等四个方面评价了其经营绩效,指出收益能力和抗风险能力低下是造成钢铁企业整体效益不佳的主要原因.     

用前沿技术调整我国钢铁工业结构

根据21世纪世界钢铁工业发展趋势，国内钢铁工业现状及吉林省钢铁工业的实际情况，提出了如何用炼铁、炼钢及轧钢生产的前沿技术来调整国内钢铁工业结构。