木屑生物质热解制备高还原性气体机理

针对气基磁化焙烧还原铁尾矿成本昂贵的问题,基于生物质廉价易得且具有较好的还原性气体制备潜力的特点进行产气机理探究。通过热解实验研究了温度、含水率、Na_(2)CO_(3)催化剂添加量对杉树木屑与竹屑热解制备还原性气体的影响,利用TG-IR探究二者的产气特征,并结合动力学分析确定杉树木屑与竹屑的热解机理函数与活化能。结果表明,生物质在较低含水率(40%以下)的条件下提高热解温度,有利于还原气的制备;当热解温度为700℃、Na_(2)CO_(3)添加量为4%时,烘干的杉树木屑热解气中还原性气体占比约为76%,竹屑则约为66%;二者的还原性气体均集中产生于热解第二阶段,其热解过程符合反应级数模型;经计算,杉树木屑的活化能为118.32~135.43 kJ·mol^(−1),竹屑的活化能为112.39~118.75 kJ·mol^(-1)。本研究结果可为生物质热解制备还原性气体提供技术指导。

利用铁尾矿制备烧结砖的可行性及烧结固化机理

针对铁尾矿综合利用率低的问题,利用铁尾矿、粉煤灰、废玻璃制备烧结砖,以提高铁尾矿综合利用率。通过抗压强度、吸水率和重金属浸出3方面评价烧结砖的性能,确定最佳烧结工艺条件;并通过重金属形态分布、孔径分析、XRD和SEM探究烧结砖的固化机理。结果表明,在最佳条件烧结温度为1100℃、铁尾矿、粉煤灰、玻璃配为6∶2∶2的条件下,烧结砖的抗压强度为124 MPa,吸水率为4.6%。最佳条件下烧结砖的Cu、Pb、Zn重金属浸出浓度均低于标准阈值。当烧结温度从900℃上升到1200℃,Cu、Pb和Zn的残渣态占比均有所上升,孔容积从0.019 cm^(3)·g^(-1)下降到了0.001 cm^(3)·g^(-1),平均孔径从22.1 nm下降到了9.3 nm。物相分析结果表明,在烧结过程中,高岭石相和石英相的特征峰降低,莫来石相的特征峰升高。上述结果可以为铁尾矿制备烧结砖提供数据参考。