硫酸盐修饰的含钛高炉渣光催化还原Cr(Ⅵ)

采用高能球磨法,在300℃煅烧2 h合成了具有钙钛矿型的硫酸盐修饰的含钛高炉渣(sulfate-modified titanium-bearing blast furnace slag,STBBFS)催化剂.用X射线衍射、扫描电子显微镜和紫外-可见漫反射分析对硫酸盐修饰的含钛高炉渣催化剂进行了表征,确定其具有钙钛矿型;粉体的颗粒形态均为不规则形状,平均粒径为1.5μm左右;在紫外区域具有很强的光吸收能力.由六价铬的还原率来评价STBBFS催化剂的光催化活性,结果表明:与市售TiO2相比,钙钛矿型的STBBFS催化剂具有较高的光催化活性,500 W中压汞灯照射4 h,可将质量浓度为20 mg/L...     

氧化对含钛高炉渣含钛相演变规律的影响

氧化条件下含钛高炉渣中含钛矿相的改变是含钛高炉渣综合利用的关键.通过扫描电子显微技术、X射线能谱分析、X射线物相分析和图像分析等手段,对氧化前的含钛高炉渣及其氧化改性后渣的形貌像进行分析.结果表明,氧化后渣中含钛相的形貌、成分和相结构等发生变化;钛的赋存状态也发生相应的改变,渣中攀钛透辉石和富钛透辉石几乎消失,渣中弥散分布的钛组分大部分转移到钙钛矿相,而且实现长大和粗化.     

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...     

宣钢含钛高炉渣脱硫性能的实验研究

研究了宣钢含钛炉渣的多种成分对脱硫的影响,并在炉渣粘度试验的基础上分析了影响原因,最终确定了最合适的炉渣碱度和成分.其中碱度确定在1.15～1.2,TiO2控制在7%以下,MgO含量控制在10%～11%为宜,MnO2含量在0.5%左右比较合适,Al2O3含量小于11%比较合适.     

添加剂对改性含钛高炉渣氯化过程的影响

针对高钙镁改性含钛高炉渣氯化过程物料易粘结问题,通过热力学分析及X射线衍射检测研究了添加剂防止粘结的作用机制,并考察了温度、配碳量、气体(N2+Cl2)流量和氯气分压对氯化行为的影响.结果表明:氯化过程中添加剂磷酸优先与CaO作用生成高熔点的Ca3(PO4)2以及后者与CaCl2反应生成Ca5(PO4)3Cl,避免了低熔点钙镁氯化物富集而造成的物料粘结.当反应条件为温度850~900℃、配碳过量15%、气体流量400 mL/min和氯气分压40 kPa,得到最佳的氯化结果,60 min内氯化率可达到90.8%~93.5%.     

热处理时间对钒掺杂钛高炉渣材料性能的影响

采用高温固相法,在800℃不同热处理时间合成了具有钙钛矿型的钒掺杂的含钛高炉渣催化剂(vanadium oxide modifie dtitanium-bearing blast furnace slag,VTBBFS).用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和紫外可见漫反射光谱对VTBBFS催化剂进行了表征,确定其具有钙钛矿结构;不同的热处理时间并未改变催化剂的晶相组成和表面形貌,但对催化剂的光吸收能力产生较大影响,使催化剂在紫外区域光吸收能明显提高,并发生红移.以白色念珠菌为实验菌种考察VTBBFS催化剂抗真菌能力.结果表明,热处理时间为2h时,VTBBFS催化剂具有较强的抗白色念珠菌能力,在普通光照下杀菌率可达到100%,并具有持续抑菌性能.     

含钛高炉渣吸附水中磷的实验

以含钛高炉渣为主要原料,研究了吸附剂的粒径大小、投加量、溶液pH值、溶液的初始浓度及吸附时间对吸附除磷效果的影响.实验结果表明,在本实验条件下,细高炉渣对磷酸盐的去除率在炉渣粒径大于10μm时,随粒径减小而增大,随高炉渣用量、pH值、反应时间的增加而增加,随磷酸盐的初始浓度的增加而减少.吸附磷的反应进行得很迅速,20~30 min基本可达到吸附饱和.对比吸附前后含钛高炉渣的XRD图和扫描电镜照片,可以看出,吸附反应后,在高炉渣的表面有大量结晶物出现,成块状和片状附着在粉末的表面,部分区域出现了多层附着现象.     

含钛高炉渣高效利用的最新进展

含钛高炉渣是含钛冶金渣中难以处理的一类硅铝酸盐固体废弃物,大量堆积的含钛高炉渣造成了严重的资源浪费和环境污染。因此,开发绿色、高效的含钛高炉渣利用途径是资源节约和环境保护的关键需求。在过去的几十年里,多种途径被用于含钛高炉渣高效利用的研究,并在研究含钛高炉渣的基本特征和开发高效方法等方面取得了重大进展。本文回顾了近年来高效利用含钛高炉渣的各类方法,从用作建筑材料的原料、碳化氯化法提钛、钛合金的制备、酸法、碱熔煅烧法和高温重结晶–富集等角度全面地介绍了高效利用含钛高炉渣的研究进展。重点讨论了各类方法的反应机制和目前的现状。然而,目前的利用方法在效率和成本上仍与实际应用相差很远。因此,开发清洁、高效、大规模利用含钛高炉渣的新方法仍然是一个重要的目标。要实现这一目标,需要重点研究以下三个方面:(1) 发展新兴的理论方法;(2) 开发全面可靠的热力学性质数据库;(3) 开发先进的表征方法。这一系统和全面的回顾将有利于设计高效和低成本的利用路线。     

真空碳热还原酸浸含钛高炉渣制备TiC分析

含钛高炉渣中含有20%~30%的TiO_2,是一种附加值较高的二次资源,但在综合利用过程中存在氧化物还原难度大,硅钛难分离,二次污染严重等问题。基于热力学理论基础,采用真空碳热还原联合酸浸工艺处理含钛高炉渣制备TiC。结果表明:真空有助于钛氧化物彻底还原,可实现渣中硅钛彻底分离,减少酸耗量,降低二次污染。真空碳热还原联合酸浸工艺处理含钛高炉渣(TiO_2含量23%左右)制备TiC的最佳条件为:炉渣粒度200目,还原温度1 673K,渣碳质量比100∶38。     

含钛高炉渣制备无机高分子复合絮凝剂及其性能研究

用盐酸溶解含钛高炉渣,将溶出液与聚硅酸按不同配比复合预聚,制得无机高分子复合絮凝剂MSF,对MSF的形貌和红外光谱进行分析;采用MSF处理模拟江水,对所形成絮体的粒径分布以及MSF的絮凝效果进行比较,并研究不同原水水质和pH值对MSF絮凝效果的影响。结果表明,按n(M)∶n(Si)为1∶2的配比所制MSF呈现为有较高伸展度、较粗枝杈的长链分枝形貌,形成的絮体粒径最大,对模拟江水的絮凝效果最好;在pH值为1.5～12.5时,絮体表面均呈现很强的正电性;MSF对原水水质和pH值的变化有较强的适应性。     

用含钛高炉渣制备肥料

以含钛高炉渣和硫酸铵作原料,采用加热法制备复合肥料,以提高其溶解性能,使其中的营养元素转化为易被植物吸收利用的形式.考察了工艺条件对肥料溶出率的影响.结果表明,合成肥料的适宜工艺条件为:硫酸铵与水淬含钛高炉渣的质量比为8∶1,加热温度为320℃,恒温时间为36 min.在此条件下,水淬渣中Ti,Mg和Fe的溶出率分别为84%,88%和75%,肥料中含有氮、硅、硫、钙、镁、铁和钛等营养元素,均可被植物有效利用,其中氮、钛、镁、铁和大部分硫以水溶性物质的形式存在,可作为速效成分.     

等离子炉碳（氮）化处理高钛高炉渣

用氮等离子体对高钛渣进行碳（氮）化处理，在１７００℃下停留１ｈ，可使渣中钛的碳（氮）化转化率达９２％，大于２０μｍ的Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）晶粒约４０％，用重选方法选别碳化渣可得到含Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）５０％以上精矿，钛的回收率可达９０％以上。     

由含钛高炉渣制备叶面肥及甜玉米栽培实验研究

以含钛高炉渣、硫酸氢钾、柠檬酸、尿素和氧化镁为原料,采用熔融和螯合法制备叶面肥,并通过大田栽培实验研究了该叶面肥对甜玉米生长状况、产量、性状及籽粒的氮、镁、糖和重金属质量分数的影响.结果表明,该叶面肥含有植物营养元素氮、硫、钾、镁、铁和钛;该叶面肥的施用使甜玉米生育期缩短2d;产量、株高、茎粗、穗粗、穗粒数、单穗重、单株有效穗数、叶片中叶绿素的SPAD值、籽粒中氮和镁的质量分数明显增加,籽粒中糖、钛、钒和铬的质量分数无明显变化,且重金属元素钒和铬的质量分数符合国家标准.     

由含钛高炉渣合成复合肥料及甜菜栽培实验研究

以含钛高炉渣为原料,采用加热法制备肥料,以提高其溶解性能,使其中的营养元素转化为易被植物吸收利用的形式,并通过栽培实验研究了肥料对甜菜性状、产量、含糖率和大量元素含量的影响.结果表明,炉渣中Mg,Ti,Fe的溶出率分别为88%,84%和75%,肥料中可被植物有效利用的元素有氮、硅、硫、钙、镁、铁和钛.该肥料可以使甜菜的株高、块根长度、叶片鲜重和叶绿素含量明显增加;使甜菜亩产量增加22.03%,含糖率增加15.57%,亩产糖量增加41.03%,说明该肥料对甜菜的生长有促进作用.     

粉煤灰对矿渣棉用调质高炉渣析晶性能的影响

为了探究粉煤灰添加量对高炉渣基矿渣棉制备过程中调质高炉熔渣析晶性能的影响,利用Factsage热力学软件模拟了不同粉煤灰添加量时调质高炉熔渣渣降温过程中的理论析晶温度和析晶种类及含量,并利用XRD、SEM、熔渣结晶性能测定装置定性分析了不同粉煤灰添加量调质高炉熔渣的析晶行为。结果表明：调质高炉熔渣理论析晶温度随粉煤灰添加量的增加逐渐降低;当粉煤灰添加量高于15%后,调质高熔渣温度降至1000℃时仍为玻璃相,未发生析晶,此时熔渣析晶不再是矿渣棉成型的限制环节;基于调质高炉熔渣成纤过程的实际工况,XRD分析结果更具有参考性。     

粉煤灰对高炉渣调质效果的影响

将粉煤灰作为调质剂对高炉渣进行调质处理,之后计算调质渣的酸度系数,检测其矿物组成与熔渣粘度随温度的变化情况,研究调质后的矿渣是否符合作为制备矿渣纤维原料的要求。实验结果表明,当矿渣酸度系数小于1．0时,矿渣中矿物以黄长石类为主,温度一粘度曲线出现明显的拐点。当矿渣酸度系数介于1．2～1．8时,矿渣以非晶态玻璃相为主,粘度随温度的变化较均匀,不再出现陡升现象,成纤温度区间变宽。     

钢渣掺入料对矿渣水泥性能的影响

按照不同钢渣掺比制作了混凝土样块, 测定了不同钢渣掺比和不同养护条件下混凝土样块的抗压强度以及浸出pH 值, 研究了不同钢渣掺比下混凝土样块的抗压强度与水化反应的关系和机理. 实验结果表明: 20% 钢渣掺比为最佳掺比, 而超过30% 掺比之后的混凝土抗压强度逐渐下降; 混凝土样块在去离子水中的浸出pH 值随钢渣的掺比和混凝土样块碳化时间的不同而变化, 主要原因是钢渣含有一定量的低铁铝相.