提钛尾渣对聚丙烯材料力学性能的影响

以聚丙烯为基体,以提钛尾渣为无机填料,γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)为改性剂,通过熔融共混法制备聚丙烯/提钛尾渣复合材料。利用万能试验机、扫描电子显微镜、差示扫描量热仪等测试复合材料的性能并探究其各种影响因素。结果表明,复合材料的拉伸强度与提钛尾渣添加量成反比;对提钛尾渣的水洗可以有效提高复合材料体系的拉伸强度;改性后尾渣在基体中分散性更好,以其制备的复合材料样品拉伸强度优于未改性样品,亲油性增强,亲水性变差;经筛选分级后提钛尾渣的粒径分布更加均匀,拉伸强度在添加量为10%、30%时性能均大于未筛选复合体系。

基于攀钢含钛高炉渣提钛尾渣的精炼脱硫剂研究

采用攀钢含钛高炉渣的提钛尾渣为主要原料,以活性氧化钙为改质剂,制备了性能优良无氟无污染的超低硫钢用精炼脱硫剂。研究了CaO加入量对渣系物相组成、半球点温度以及对钢样脱硫率影响的作用机理,并计算了不同CaO含量渣系的硫容量、光学碱度等理论脱硫热力学参数。结果表明:采用活性氧化钙作为改质剂可以明显提高尾渣的理论硫容量、光学碱度值等脱硫热力学参数,并且可以较好地改善提钛尾渣的熔化性能;当提钛后尾渣中的CaO含量为60%时,渣的光学碱度和硫容量值分别为0.781和15.8×10^(-3),此时渣具有最好的脱硫性能,可以在较短时间内将钢中硫含量从42.4×10^(-6)降为7.95×10^(-6),脱硫率为81.2%,硫分配系数为192.6;该研究结果为攀钢含钛高炉渣提钛尾渣的综合回收利用开辟了新的途径。

利用提钛尾渣制备六铝酸钙-镁铝尖晶石多孔材料

以攀钢提钛尾渣(≤0.088mm)和工业氧化铝(d50=8.79μm)为原料,采用浇注成型制备出六铝酸钙-镁铝尖晶石多孔材料,研究了烧成温度和尾渣加入量对六铝酸钙-镁铝尖晶石材料的性能和显微结构的影响。结果表明:(1)随烧成温度的升高和尾渣加入量的增大,材料体积密度和耐压强度逐渐增大。(2)1550℃烧后材料中六铝酸钙的相对生成量最大;当提钛尾渣与工业氧化铝的质量比为30:70时,1500℃烧后材料中主晶相为六铝酸钙和镁铝尖晶石;其质量比为35:65时,除了六铝酸钙和镁铝尖晶石外还残留有少量的二铝酸钙。(3)SEM分析发现镁铝尖晶石弥散分布在六铝酸钙中,六铝酸钙晶体呈较厚的板片状;材料的孔径主要集中在1～3μm,平均孔径和体积中位径分别为1.75和1.39μm。

提钛尾渣处理钛白废水试验研究

为了拓展攀钢提钛尾渣的利用途径及降低钛白企业废水处理成本,进行了提钛尾渣处理钛白废水的试验研究。试验表明,处理钛白废水的提钛尾渣中氯质量分数应≤0.24%,即必须使用洗后提钛尾渣处理钛白废水。随着废水酸浓度的增加及洗后提钛尾渣配比的增加,提钛尾渣与废水中和后p H越来越低;洗后提钛尾渣可代替20%石灰石液体中和废水,中和后p H、滤液及中和渣的化学成分在正常范围内。

提钛尾渣对硅酸盐水泥水化性能的影响

提钛尾渣是高钛型高炉渣提取合金后的残渣,与铝酸盐水泥的化学、矿物组成相近,具有较好的水化活性。分析不同掺量的提钛尾渣对硅酸盐水泥复合胶凝体系的凝结时间、水化放热、力学性能和水化产物的影响。结果发现,掺量20%提钛尾渣会导致复合胶凝体系早凝,水化初期的水化放热速率加快,累积放热量降低,1 d的水化产物中氢氧化钙减少,单硫型水化硫铝酸钙和三水铝石增多。不同掺量的提钛尾渣均会促进水泥早凝,降低力学性能。随着提钛尾渣掺量的增加,水泥的早凝不明显,力学性能有所增长,水化产物中出现CAH10和C3AH6的特征峰。

利用攀钢提钛尾渣制备陶粒的研究

为资源化利用攀钢提钛尾渣,以提钛尾渣、粉煤灰和石英为主要原料制备陶粒。研究了原料配比、煅烧温度、保温时间对陶粒堆积密度、吸水率、筒压强度等性能指标的影响。研究结果表明:提钛尾渣∶粉煤灰∶石英比例为45∶45∶10,煅烧温度1140℃,保温时间35 min,可以制备出900密度等级的陶粒,其筒压强度为5.6 MPa、吸水率为7.7%,以上性能符合国家标准。

提钛尾渣对氯氧镁水泥耐水性的影响

为了改善氯氧镁水泥(MOC)的耐水性,资源化利用固废提钛尾渣,向MOC中掺入提钛尾渣,利用维卡仪、万能试验机、离子色谱仪、X射线衍射仪、扫描电镜、压汞仪等检测设备分析了提钛尾渣对MOC凝结时间、抗压强度、氯离子溶出率、相组成、微观形貌和孔结构的影响。结果表明:未处理的提钛尾渣提高了MOC的总孔隙率和有害大气孔(直径>100 nm)含量,降低了MOC的抗压强度和耐水性。经磨细工艺处理后的提钛尾渣改善了MOC体系中氧化镁颗粒的分散性,促进了5Mg(OH)_(2)·MgCl_(2)·8H_(2)O生长发育,降低了MOC的总孔隙率,提高了MOC的抗压强度和耐水性。MOC中掺入20%(轻烧粉质量计)经磨细工艺处理后的提钛尾渣后,其28 d抗压强度和浸水28 d的强度保留系数最高,分别可达102.4 MPa和0.88,浸泡液中氯离子浓度可低至11.2 mmol/L。

提钛尾渣综合利用研究

四川攀钢集团高炉残渣经提钛处理后生成主要由铝酸钙、尖晶石组成的提钛尾渣。提钛尾渣Al2O3含量高,铝硅比高,但高Ca O含量导致其Al2O3溶出率低,不宜单独采用拜耳法处理。将提钛尾渣作为铝土矿溶出过程添加剂,可替代石灰,同时能够有效利用提钛尾渣中氧化铝资源,给提钛尾渣综合利用找到了新的处理思路。

提钛尾渣基硅酸钙板的制备及性能研究

提钛尾渣作为含钛高炉渣提钛后产生的一种含氯废弃物,一直缺乏有效的规模化利用技术,对环境具有潜在的危害。本文以提钛尾渣为主要原料,制备保温隔热材料——硅酸钙板,研究了不同钙硅比、硅藻土含量、水灰比、原渣与脱氯渣配比对材料性能、物相和微观形貌的影响。研究表明,随着脱氯渣含量的增加,硅酸钙板的抗折强度呈先增大后减小的变化规律,过量的硅藻土、过高的钙硅比和水灰比均不利于样品性能的改善。当提钛尾渣质量分数为46%(原渣和脱氯渣配比为1∶1)、硅酸盐水泥质量分数为15%、硅藻土质量分数为17%、钙硅比为0.84和水灰比为0.75时,硅酸钙板样品性能最优,其体积密度为1.25 g/cm^(3),抗折强度为10.4 MPa,导热系数为0.297 W/(m·K),样品中固化的氯离子质量分数为0.36%,固氯比达56%。

含钛高炉渣还原提取钛硅合金后尾渣制备钙长石-尖晶石轻质多孔材料研究

以含钛高炉渣提取硅钛合金后的尾渣为主要原料,采用发泡法制备了钙长石-尖晶石质轻质多孔材料。研究了尾渣的物相组成,尾渣和朔州土及石英加入量、发泡剂、促凝剂、稳定剂、煅烧温度等工艺参数对材料物相组成、气孔率、体积密度以及孔径分布等性能的影响。结果表明:提取硅钛合金后尾渣的主要物相为铝酸一钙(CA)、二铝酸一钙(CA_2)、镁铝尖晶石(MA)以及少量钙铝黄长石(C_2AS);多孔轻质材料的主晶相为钙长石,含有少量镁铝尖晶石;多孔轻质材料的显气孔率可以稳定控制在75%左右,体积密度控制在0.35～0.85 g/cm3之间;适宜的烧成制度为1300℃×3 h。

硅铝合金还原含钛提钒尾渣制备Ti-Si-(Al)合金

以含钛提钒尾渣为原料、铝硅合金为还原剂,于管式电阻炉内氩气气氛下制备Ti-Si-(Al)合金,研究了保温时间、还原剂成分、助溶剂添加量对钛回收率的影响及随还原剂成分变化所制合金中含钛物相的转变规律.结果表明,在温度1550℃、渣金质量比3:1时,最优还原条件为保温时间2 h、还原剂成分Si-70%Al、助溶剂(CaO)添加量45%,该条件下钛回收率最大,为89.23%,此时合金中钛含量为42.32%,渣中TiO_2含量由28.8%降至2.2%;随还原剂中铝含量增加,所制合金中含钛物相的主要变化为TiSi_2→Ti_7Al_5Si_(12)→(TiAl_3,Ti_5Si_3).

基于含钛高炉渣的V-Ti-Si-Fe合金冶炼尾渣的水化性能研究

以攀钢含钛高炉渣提钛后的两种尾渣为原料,研究了以含钛高炉渣为主要原料制备钒钛硅铁合金后的尾渣的水化性能,利用XRD、SEM对尾渣水化前后的物相组成和显微结构进行了表征,并与市售商品铝酸盐水泥进行了对比。结果表明:提钛尾渣主要物相由CA,CA2和少量镁铝尖晶石、钙铝黄长石组成,水化强度稳定增长但低于同龄期商品铝酸盐水泥,其水化过程与后者相似。