CaO–SiO2–Al2O3–4.6wt%MgO–Fe2O3废汽车催化剂熔炼渣系的冶金特性研究 |
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作者姓名: | 郑瑞立 吕建芳 宋卫锋 刘牡丹 李华山 刘勇 吕先谨 马致远 |
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作者单位: | 1)广东工业大学环境科学与工程学院,广州510006,中国 |
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摘 要: | 本文系统地研究了废汽车催化剂(SAC)与含铜电镀污泥(CBES)协同熔炼过程中形成的CaO?SiO2?Al2O3?4.6wt%MgO?Fe2O3五元渣系的冶金特性。通过傅立叶变换红外吸收光谱、拉曼光谱、FactSage热力学计算和粘度测试研究了该渣系的熔渣结构、熔化温度和粘度特性。实验结果表明,Fe2O3含量(3.8wt%?16.6wt%)、CaO/SiO2质量比(0.5?1.3)和SiO2/Al2O3质量比(1.0?5.0)的提高可以促进硅酸盐网络的解聚,同时以四面体和八面体单元形式存在的大量Fe2O3确保了Al3+离子的电荷补偿,使得Al2O3仅表现为酸性氧化物。热力学计算和粘度测试结果表明,随着Fe2O3含量、CaO/SiO2比和SiO2/Al2O3比的增加,熔渣中发生硅酸盐网络结构解聚和低熔点相变,促进了熔点和粘度的降低;而进一步增加会导致新的高熔点物相形成,反而导致粘度和熔点回升。根据实验分析,优选的低聚合度、粘度和熔点炉渣组成为:Fe2O3含量为10.2wt%?13.4wt%,CaO/SiO2比为0.7?0.9和SiO2/Al2O3比为3.0?4.0。本研究为SAC和CBES协同熔炼过程中的炉渣设计提供了理论支持。
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关 键 词: | 废汽车催化剂 协同熔炼渣系 熔渣结构 熔化温度 物相转化 粘性特征 |
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