Uses of Blast Furnace Slag as Complex Fertilizer

Significant quantities of slag are generated as waste material or by-product every day from steel industries. They usually contain considerable quantities of valuable metals and materials. Transforming these solid wastes from one form to another to be reused either by the same production unit or by different industrial installation is very much essential not only for conserving metals and mineral resources but also for protecting the environment. The sustainable development concept requires a more efficient management of waste materials and preservation of environment. The paper presents the basic characteristics of slag, analyses and it＇s modification by incorporating some essential plant nutrients and the possibility of its application as fertilizer was studied.

硫酸盐还原菌修复四川某典型铜矿选冶渣复合重金属污染研究

为实现铜矿选冶渣复合重金属污染的修复治理,以四川某铜矿选冶渣为研究对象,采用硫酸盐还原菌为固化/稳定化微生物,探讨了其生长特性、溶液中重金属离子变化规律及修复效果。结果表明,硫酸盐还原菌在修复铜矿选冶渣时生长迅速,适合作为修复复合重金属污染的微生物;由于铁、锌、铜、铅等重金属活性差异较大,因此其固化效果亦有显著差异;修复30 d时,重金属Cu、Pb、Zn、Fe的最佳接种量分别为5%、10%、15%和15%,生物有效性降低率分别为72.36%、98.37%、43.01%和79.31%;随着固化时间的增加,溶液中重金属离子的浓度先增后减,但并不影响其修复效果。因此,硫酸盐还原菌可同时修复多种重金属离子,有效解决某铜矿选冶渣中铁锌铜铅的复合重金属污染。

杂散电流与复合离子作用下埋地碱激发矿渣混凝土中钢筋锈蚀研究

沿海地铁等地下工程混凝土在杂散电流与腐蚀离子复合作用下易发生钢筋锈蚀。本文针对普通混凝土和碱激发矿渣混凝土,采用实时应变监测、电化学阻抗测试和微观分析等方法,探究了杂散电流作用下,钢筋在不同腐蚀环境中的腐蚀行为。结果表明,混凝土中钢筋呈点蚀行为,钢筋锈蚀产物的化学组成不受腐蚀离子以及混凝土类型影响。碱激发混凝土钢筋腐蚀速率低于普通混凝土,钢筋脱钝与混凝土锈胀开裂时间相对滞后。随着盐渍土中硫酸根离子增加,钢筋混凝土的锈胀开裂时间和锈胀开裂力呈先增大后减小的趋势,硫酸根离子延缓了氯盐导致的钢筋锈蚀。

两步还原钒渣过程中熔渣的黏度与结构特性

这是一篇冶金工程领域的论文。针对当前钒铁生产面临环境污染严重、流程冗长以及能耗较高等一系列问题,拟利用光伏硅片切割废料和铝灰分别作为预还原和终还原阶段的还原剂,对钒渣进行两步还原直接制备钒铁合金,研究了两步还原反应过程中对应渣系的黏度和熔体结构的演变规律。结果表明,1873 K时,对应预还原过程的FeO-V_(2)O_(3)-Cr_(2)O_(3)-MnO-SiO_(2)-TiO_(2)-CaO渣系,随着渣中FeO组元含量的减少和SiO_(2)组元含量的增加,铁铬尖晶石逐渐分解,影响熔体结构的主要因素由渣中FeO含量的变化转变为SiO_(2)含量的变化,导致结构复杂度由0.176增至2.517,相应地,渣系黏度由0.092 Pa·s增至0.476 Pa·s;对应终还原过程的FeO-Cr_(2)O_(3)-MnO-V_(2)O_(3)-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)-TiO_(2)-CaO渣系,随着渣中FeO、Cr_(2)O_(3)、MnO、V_(2)O_(3)组元含量的减少和Al_(2)O_(3)组元含量的增加,锰铬尖晶石逐渐分解,渣系由固液混合相转变为单一液相,影响熔体结构的主要因素为渣中Al_(2)O_(3)含量的变化,渣系由预还原阶段硅酸盐为主的熔体结构转变为终还原阶段铝硅酸盐为主的熔体结构,结构复杂度由0.252增至2.248,相应地,渣系黏度由0.091 Pa·s增至0.372 Pa·s。

“三连炉”造锍熔炼渣含铜生产实践

针对河南某企业富氧底吹熔炼炉处理复杂含铜金矿所产熔炼渣含铜的实际生产情况,结合工艺配置及工艺参数等方面着重分析影响富氧底吹熔炼炉渣含铜的主要因素,在入炉原料成分稳定的基础上结合影响渣含铜的主要因素采取措施降低渣含铜,使渣含铜从6.13%降低至3.05%。

交流阻抗谱在炉渣电导率测定中的应用

利用电化学交流阻抗谱法对CaO SiO2 Al2 O3 FeOx 渣系的电导进行了研究。结果表明 ,随着渣相中氧化亚铁浓度的增大 ,温度系数逐渐减小 ;三价铁离子对电导率的影响随渣相中铁氧化物浓度的增大而显著 ,但当铁氧化物浓度小于 2 0 % (摩尔分数 )时 ,三价铁离子对电导率的影响较小 ;CaO SiO2 Al2 O3 Fe2 O3 渣系中存在电子导电 ,电子电导率约为 10 -3 ～ 10 -2 S·cm-1。

碱矿渣胶凝材料复合激发剂的研究

通过单用水玻璃作为碱矿渣胶凝材料激发剂和采用“水玻璃—碳酸钾—氢氧化钠”复合激发剂对碱矿渣胶凝材料激发的一系列对比试验研究可知,复合激发剂具有良好激发效果。介绍以磨细水淬高炉矿渣配合该复合激发剂的试验应用后,能使碱矿渣胶凝材料激发时限良好,凝结时间灵活可调,力学性能相应得到提高等。

无熟料矿渣粉煤灰胶凝材料强度影响因素研究

针对矿渣、粉煤灰的成分及特点,研制了一种无熟料矿渣粉煤灰胶凝材料,并对其强度影响因素、水化性能进行了研究。结果表明,加入70%矿渣,15%粉煤灰,10%石膏,5%复合激发剂,可以制备性能较好的胶凝材料,28d抗压强度可达到58.21MPa。

利用红外和核磁技术分析矿渣硅酸盐复合胶凝材料的水化产物

采用傅里叶红外光谱(FTIR)和高分辨29Si固体核磁共振技术(NMR),研究了不同水化龄期的水泥-矿渣复合胶凝硬化浆体的微观结构。结果表明:纯硅酸盐水泥随着水化时间的增长,水化程度变大,聚合度增加,生成更多的长链水化硅酸钙(C-S-H)凝胶;矿渣硅酸盐水泥试样水化早期主要生成二聚体凝胶,随着龄期增长,逐渐转变为长链型凝胶,平均链长逐渐增加;随着矿渣掺量的增加,激发矿渣所需时间增长,早期Q^2(1Al)很少,但随着龄期延长,矿渣逐渐被激发,C-A-S-H凝胶变多。

攀枝花高钛型高炉渣综合利用研究现状

介绍了攀枝花高钛型高炉渣综合利用的研究现状,对比了各种技术的基本原理以及发展状态,指出碳化、氯化(及碳化-分选碳化钛)技术和含钛型高炉渣中钛组分的绿色分离技术最适合从攀枝花高钛型高炉渣中提取钛,但两种技术都各有利弊,真正要得到十分完美的工艺还需漫长的攻关道路。

高温下矿渣复合胶凝材料早期的水化性能

通过对矿渣复合胶凝材料早期水化程度和水化产物种类的测定,以及对硬化浆体显微形貌和孔结构的观察,研究了高温养护对矿渣复合胶凝材料早期水化性能和硬化浆体结构的影响.结果表明:高温养护能明显缩短矿渣胶凝材料水化诱导期,激发矿渣活性,加快早期水化反应速率,但对水化产物种类的影响很小;高温养护使矿渣复合胶凝材料早期硬化浆体结构更致密,孔结构明显改善,孔隙率降低,粗孔比例减少.

矿渣复合混凝剂处理造纸黑液的研究

用硫酸和盐酸的混合酸分别搅拌浸取粉煤灰、锅炉渣和水淬渣,制得矿渣复合混凝剂,并用其对造纸黑液进行处理。实验表明,各种矿渣复合混凝剂中,粉煤灰混凝剂效果最好;较高温度、适宜的酸浓度处理后所得的混凝剂有利于对造纸黑液的处理;去除1kgCODCr1#混凝剂的费用仅占PY型的3.6%;另外提出了具有实用价值的处理工艺流程。

无机聚合物快速修补混凝土研究

针对机场混凝土道面破坏后,能在短时间内快速修复的要求,利用无机聚合物的快速固化特性,采用矿渣+复合激发剂,配制出了坍落度在160 mm以上,4 h抗折强度在2.5 MPa以上的快硬早强自密实高性能混凝土,并进行了不同激发剂类型、矿渣掺量及养护温度等对混凝土强度的影响规律试验研究。通过施工现场试铺检验,表明利用无机聚合物混凝土快速修补的道面4 h抗折强度可达到3.03 MPa,抗压强度达到26.19MPa,且表面性能优越,满足机场道面抢修要求。

EDTA络合高钛渣熔盐反应产物中的Fe^3＋及TiO2的制备

研究了酸性介质中EDTA对高钛渣与NaOH熔盐反应水洗产物中Fe3+的络合作用,考察了EDTA加入量、反应时间、pH值和温度对Ti4+和Fe3+溶出率的影响.结果表明,增加EDTA量、延长反应时间、减小pH值及升高温度,Fe3+溶出率增大.将反应后的固相在105℃下水解可制得球状锐钛型TiO2,平均粒径为100nm,纯度可达99.3%.

复高钛重矿渣路面混凝土配合比优化设计试验研究

以清-乌复线道路为工程背景,采用高钛重矿渣作粗、细骨料,并掺加磨细高钛矿渣复合微粉部分取代水泥来配制复高钛重矿渣路面混凝土(以下简称CHTHSPC)。以7、28 d抗弯拉强度、工作性3个参数作为考察指标,采用正交试验与极差分析方法,考察水胶比、砂率、复合微粉取代率对其性能的影响,对其进行优化设计,寻求最优配合比,在攀西道路工程中推广,为工程应用提供有益的参考。

聚合物乳液改性含钛高炉渣免烧砖

用聚苯乙烯乳液、聚乙酸乙烯酯乳液和苯丙乳液等改性含钛高炉渣浆分别得到免烧免蒸砖试样.考察了影响试样性能的主要因素和改性机理.结果表明,聚乙酸乙烯酯乳液改性渣浆试样性能较好,苯丙乳液改性效果最好.当含钛高炉渣为72%(ω,下同)、苯丙乳液为10%、添加剂为18%、成型压力为30MPa、养护时间为7d时,渣浆试样的抗压强度和抗折强度分别达到37.7和13.9MPa.机理探索表明,苯丙乳液中酸根离子与渣浆中金属离子交联生成了金属络合物.

NMR技术研究水泥-矿渣复合胶凝材料水化产物凝胶的微观结构

利用固体高分辨魔角旋转29Si核磁共振谱(NM R)研究了不同矿渣含量的水泥-矿渣复合胶凝材料水化产凝胶的微观结构。结果显示:水泥-矿渣复合胶凝材料水化浆体的NMR谱中出现Q2(1Al)峰,表明其水化产物中含有C-A-S-H凝胶;随着矿渣掺量的增加,凝胶的平均直链长度和平均硅铝链长度增加,且C-A-S-H凝胶中AlSi比增大。水泥-矿渣复合胶凝材料早期水化主要生成短直链的二聚体凝胶。随着龄期延长,逐渐转变为立体连接的长链型凝胶,平均链长逐渐增加。随着矿渣掺量的增加,矿渣被激发所需时间延长,早期的水化产物量少,但后期仍能生成更多的C-A-S-H凝胶。

硫铁矿烧渣水热法合成纺锤形α-Fe_2O_3

运用XRD、TEM等测试手段,对硫铁矿烧渣水热法合成的纺锤形α-Fe2O3的工艺进行了研究。结果表明:以Fe(OH)3为前驱体水热合成纺锤形α-Fe2O3的适宜条件是搅拌速率500r/min,升温速率2.5℃/min,加热到(170±2)℃水热反应1.5h,快速冷却。反应系统中NaH2PO4的加入量对产物的α-Fe2O3轴比有显著影响。NaH2PO4对α-Fe2O3形貌的影响机理为:NaH2PO4与水热反应的前驱体Fe(OH)3、中间体α-FeOOH和产物α-Fe2O3的络合作用,抑制了α-Fe2O3晶核的成核速率并控制了α-Fe2O3在不同晶面的生长速率。

粉煤灰替代矿渣微粉作为胶凝材料的早期强度激发研究

粉煤灰是热电厂排放的火山灰粉体废弃物,具有潜在活性,通常用于水泥掺合料。但掺加粉煤灰的胶凝材料会降低早期强度,导致粉煤灰掺加量受到很大限制。针对金川矿山充填采用棒磨砂充填料和水泥胶凝材料,开展了粉煤灰和矿渣微粉等复合胶凝材料早期强度激发剂试验。试验设计料浆浓度为78%,胶砂比为1∶4。首先,采用生石灰、脱硫灰渣、芒硝、亚硫酸钠等复合激发剂的正交设计,进行粉煤灰和矿渣微粉早期激发作用的材料配比试验;然后,采用DPS数据处理软件,建立充填体强度与激发剂材料掺量的回归方程,并通过优化决策确定激发剂最优配比。结果显示,由质量分数分别为5%的生石灰、17.5%的脱硫灰渣、3%的芒硝、1.5%的亚硫酸钠构成的复合激发剂,胶结充填体3d强度达到2.19 MPa,大于金川矿山设计的1.5 MPa强度要求。当采用20%的粉煤灰替代矿渣微粉时,胶结充填体3d强度达到1.504 MPa,也满足金川矿山对充填体强度的要求,且28d沉缩率仅为8.68%。由此可见,充分利用粉煤灰和矿渣微粉开发充填胶凝材料,不仅可以降低充填成本,提高采矿经济效益,而且还能够保护环境,实现绿色开采。

铅锑复合渣于低温真空蒸发直接制备纳米Sb_2O_3

以铅锑复合渣为原料,用低温真空蒸发法直接制备纳米Sb2O3。通过XRD、激光粒度仪、SEM和白度仪分别对Sb2O3的结构、形貌、粒度和白度进行表征,探讨温度、残压、时间等对Sb的蒸发率以及Sb2O3的纯度、白度和粒度的影响。研究结果表明:在温度为893 K、残压为250 Pa和时间为2 h的条件下,纳米Sb2O3具有立方晶型,其平均颗粒粒度为72 nm,比表面积为15.5 m2/g,白度为90.0%,纯度为98.50%。