高炉钛矿渣作混凝土掺合材技术研究

本文系统研究了高炉钛矿渣的细度、掺量、激发剂和胶凝材料用量对混凝土性能的影响规律。结果表明：高炉钛矿渣作混凝土矿物掺合材是完全可行的，高炉钛矿渣等量取代20～30％的水泥时，完全可以配制出C35以上的普通混凝土，其后期强度高于或相当于纯水泥基准混凝土，28天龄期时，每100Kg高炉钛矿渣对混凝土的贡献与80Kg水泥相当。为高炉钛矿渣的有效利用开辟了一条广阔的途径。

高炉钛矿渣直流电硅热法制取硅钛铁合金时TiO_2的还原

研究了直流电炉作用下渣中ＴｉＯ＿２还原的物理化学现象，认为直流电硅热法冶炼硅钛铁合金时渣中ＴｉＯ＿２的还原是通过硅热还原、电解还原、碳热还原、重力沉降、金属液滴电泳沉降及熔他的对流运动达到的。在实验条件下进行了高炉钛矿渣电解、硅热法、直流电硅热法冶炼硅钦铁合金的试验，得到了三种条件下渣中ＴｉＯ＿２的还原规律。实验结果表明，直流电硅热法冶炼硅钛铁合金时渣中ＴｉＯ＿２的还原速度、还原反应速度常数、合金收得率、钛回收率等均比硅热法时大。

利用攀钢提钛高炉矿渣制砖

提钛渣是采用氯化法从攀钢高钛高炉矿渣中提取钛后的废渣,细度模数0.53,真密度2963 kg/m3,含有大于3%的氯离子和10%的TiO2,结晶矿物成分较多,水化活性较低。经物理化学特性分析表明,可利用其替代粉煤灰和砂制砖,采用占总固体量12%左右的水泥,与18%～38%的提钛渣及45%左右的米石、其余采用黄砂复掺可以制备出M15强度等级免烧砖;采用4.3%的水泥及7.3%的石灰,与30%左右的提钛渣、50%的米石及10%的黄砂复掺可制备M10强度等级的蒸养砖。

硫酸浸出法从高钛型高炉渣富钛产物中提取钛

以攀西地区高钛型高炉渣经磁选、硫化焙烧-水浸、盐洗处理后所获的富钛产物为原料,采用稀硫酸浸出法提取其中的钛组分。考察了硫酸质量分数、温度、酸渣质量比和时间对钛浸取率的影响。采用XRF和XRD对富钛产物和酸浸渣的化学成分与物相组成进行了研究。结果表明,富钛产物中Ti O2含量超过35%,主要以无定型水合氧化钛和钙钛矿形式存在;提取钛的最佳条件为：硫酸质量分数60%,温度160℃,酸渣质量比（1.25~1.5）：1,时间2.5 h,Ti O2浸取率可达90%以上,且纯度较高;酸解过程中,无定型水合氧化钛最先溶出,其次是钙钛矿,最后是部分透辉石。该工艺具有用酸浓度低、酸解时间短、Ti O2浸取率高等特点,对高钛型高炉渣资源化利用具有重要的意义。

高钛型建筑矿渣砖的研制

攀钢高钛型高炉水渣属低钙富钛矿 ,活性很低。以其为骨料 ,粉煤灰、石灰为胶凝材料 ,经过实验室试验及工业试生产 ,试制出强度达到MU10的矿渣砖。其砌体抗剪强度优于粉煤灰砖 ,与粘土砖相当。通过工业性试验 ,确定了生产配方及生产技术规程 ,为高钛型高炉水渣的利用开辟了新的途径。

高钛渣复合微粉的应用研究

简述了高钛渣复合微粉的制备及其技术性能,主要对高钛渣复合微粉用于水泥及混凝土中进行了试验研究。试验结果表明,高钛渣复合微粉可以作为活性混合材用于水泥生产,可作活性掺合料用于混凝土中。利用粒化高炉钛矿渣生产复合微粉,是变废为宝、实现其利用的有效途径。

利用钒钛高炉矿渣制备海绵城市用透水砖的研究

以钒钛高炉矿渣和铅渣为主要原料,以锯末为造孔剂,采用压制成型—无压烧结法制备了高抗折强度与高孔隙率的透水砖,研究了配方组成、锯末添加量与烧成温度对样品物理性能的影响,分析了样品的结构、渗透性与环境安全性。结果表明:适当降低钒钛高炉矿渣与烧成温度及提高锯末的添加量可提高样品的气孔率。当钒钛高炉矿渣、铅渣与锯末的添加量(外加)分别为50%、50%与20%时,生坯经1 100℃烧成后,透水砖的气孔率、抗折强度与透水系数分别为45.27%、32.94 MPa与1.58~2.02 cm/s。XRD与SEM分析表明,赤铁矿、鳞石英、钙长石与玻璃相相互交织,三维连通的气孔均匀分布,因此透水砖具有较高的强度与优良的透水性能。玻璃相束缚了重金属离子的浸出活性,赋予样品良好的环境安全性。本研究为利用钒钛高炉矿渣与铅渣制备透水砖提供了理论依据。

Microwave absorbing properties of high titanium slag

Microwave absorbing properties of high titanium slag were investigated by using microwave cavity perturbation technique. High titanium slag containing more than 90% TiO2 was prepared by carbothermal reduction of ilmenite. The temperature rise curve of high titanium slag in microwave heating process was obtained. Crystalline compounds of high titanium slag before and after microwave irradiation were obtained and characterized by X-ray diffractometry （XRD）. Effects of particle size of high titanium slag anal mixtures of high titanium slag with different mass fractions of V2o5 on microwave absorbing properties were investigated systematically. The results show that high titanium slag has good microwave absorption property; untreated high titanium slag mainly consists of crystalline compounds of anatase and iron titanium oxide, while the microwave-irradiation treated one is mainly composed of crystalline compounds of rutile and irgn titanium oxide. Synthetic anatase is transformed completely into rutile at about 1 050 ℃ for 20 min under microwave irradiation. High frequency shift and low amplitude of voltage make high titanium slag an ideal microwave absorbent. 180 μm of particle size and 10% mass fraction of V2O5 are found to be the optimum conditions for microwave absorption.