工业钡渣高效再利用研究

钡渣是危险性固体废物,会对人体健康和生态环境均会产生不良影响,所以需要对钡渣利用的问题加以研究。文章首先对钡渣进行了简单分析,其次阐述了无害化处理钡渣的方法,最后探讨了钡渣高效再利用情况。

钡渣堆场原位固化稳定化施工对渣场渗滤液的影响分析

以贵州一钡渣堆场为对象,研究了钡渣堆场原位固化稳定化施工对渣场渗滤液水量和水质的影响变化。研究结果表明,渗滤液的产生量与当地降水量呈正相关,原位固化稳定化施工显著提高了渗滤液产生量,日均产生量为573 m^(3),峰值为1 160 m^(3),渗滤液中S^(2-)质量浓度、COD_(Cr)(重铬酸盐指数)、NH_(3)-N质量浓度及p H值均有不同程度的升高。其中,施工过程中NH_(3)-N质量浓度与S^(2-)质量浓度的比值较施工前提高了1倍,重铬酸盐质量浓度与S^(2-)质量浓度的比值维持在2左右,渗滤液中的重铬酸盐几乎全部由S^(2-)组成。研究结果可为国内钡渣堆场渗滤液处理工作提供参考。

磨细钡渣对普通硅酸盐水泥水化历程的影响

测定不同磨细钡渣掺量下水泥-钡渣体系的抗折强度、抗压强度和水化热,结合X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)技术,分析磨细钡渣掺量对普通硅酸盐水泥水化历程的影响规律,探讨磨细钡渣资源化利用的技术方案。结果表明:随钡渣掺量的增加,水泥-钡渣浆体强度逐渐下降水化放热推迟,水化温峰消弱;由于稀释作用,钡渣抑制普通硅酸盐水泥1 d水化产物中钙矾石(AFt)和氢氧化钙(CH)的形成;钡渣中引入的大量可溶性SO2-4,使7 d水化产物中出AFt及石膏增加,当掺量质量分数达50%时,出现大量结晶较好的石膏晶体;磨细钡渣不具备较好的一次水化活性,可作为混合材应用于水泥工业。

烧结温度对钡渣陶瓷砖结构和力学性能的影响

以钡渣和高岭土为原料,采用固相烧结法制备钡渣陶瓷砖,通过抗压强度、吸水率及X射线衍射仪(XRD)分析,研究了烧结温度对钡渣陶瓷结构和力学性能的影响。研究表明,随着烧结温度升高,钡长石相逐渐增多,晶粒尺寸增大,晶格应变减小,吸水率降低。此外,1100℃烧结的陶瓷具有最佳力学性能,此温度下十二烷基硫酸钠(SDS)添加量为0.8%的陶瓷样品与不含SDS样品相比相结构组成相似,但SDS添加量为0.8%样品抗压强度和吸水率表现更优。因此,合适的烧结温度与SDS添加量都对陶瓷材料的相结构组成、晶粒尺寸、晶格应变、抗压强度和吸水率有重要影响。

钡渣处理与综合利用现状及发展

我国是碳酸钡生产大国,其生产过程中产生了大量的钡渣,属于危险固体废物.该文通过对国内外钡渣生产的污染现状和理化特性的介绍,结合文献资料,对有关钡渣处理利用的无害化处理、资源化利用、综合减量化等3个方面进行综述,并对其优缺点进行了分析.基于此,该研究以“以废治废”为思路,提出以废物协同处理为主要手段的未来综合发展方向,实现钡渣资源利用的环境效益和经济效益最大化,有效避免环境污染和资源浪费问题,以期为我国钡化合物环保、循环、绿色的处理处置技术应用提供参考.

硫酸钠对钡渣的无害化效果研究

钡渣属于危险废弃物,目前仍以堆放为主,对环境造成了极大污染。针对此问题,研究了硫酸钠对钡渣的无害化,考查了其添加量、水加入量、反应时间等因素对钡渣无害化效果的影响。研究结果表明:当钡渣为100 g,硫酸钠过量系数为1.25、水加入量为25 mL、反应时间为2 h的条件下,对钡渣无害化处理后,钡离子毒性浸出浓度从原始的2087.4 mg/L降到84.67 mg/L,钡离子去除效率为96%,满足GB5085.3-2007对钡离子的毒性鉴别标准限值(100 mg/L)。

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定钒钛高炉渣中钡

冶炼钒钛磁铁矿时加入一种作为示踪剂的碳酸钡以标定出铁过程中铁水所夹带的高炉渣.为准确测定钡的含量,在试验的基础上,建立了用电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）测定钒钛高炉渣中钡含量的方法.以氢氟酸、盐酸、硝酸混合试剂消解样品,冒高氯酸烟驱赶残余氢氟酸等试剂,盐酸溶解盐类后直接采用ICP-AES测定钡的含量.系统考察了钒钛高炉渣复杂共存体系所导致的基体效应、光谱干扰、背景噪音等干扰因素的影响,优选了灵敏度适宜的钡分析谱线（Ba 230.424 nm、233.527 nm、413.066 nm、455.403 nm、493.409nm）、检测积分与背景校正区域以及ICP光谱仪工作参数.试验结果表明,在分析线扫描窗口内,钒、钛、铁、钙、镁、铝等主要共存基体元素均不产生谱峰,并且与试剂空白信号基线重叠一致,表明钒钛高渣炉中基体组分对测定钡不产生基体效应、光谱干扰等影响,因此实验方法未采用基体匹配校正措施,直接以钡元素标准溶液绘制校准曲线.对于Ba 230.424 nm、233.527 nm、413.066 nm、455.403 nm、493.409 nm分析线,方法的测定下限在0.000 2％～0.001 0％范围,背景等效浓度在0.000 3％～0.000 5％范围,相对标准偏差（RSD）小于2.5％,加标回收率在93％～102％之间.方法适用于质量分数为0.005％～2.50％钡的测定.

钡盐脱硫渣制备氢氧化钡试验研究

研究了用钡盐脱硫渣制备氢氧化钡。通过单因素试验和正交试验,考察了溶解温度、反应时间、液固体积质量比对硫化钡溶解制备氢氧化钡的影响。结果表明:影响氢氧化钡的因素主次强度为溶解温度>液固体积质量比>反应时间;在溶解温度95℃、反应时间60min、液固体积质量比2.5∶1的最佳条件下,氢氧化钡生成率为98.92%,满足工业化需求。

矿渣掺量对阿利特-硫铝酸钡钙水泥性能的影响

研究矿渣掺量对阿利特-硫铝酸钡钙水泥性能的影响,当质量分数掺量为10%时,阿利特-硫铝酸钡钙水泥3 d、28 d的强度分别达到44.5 MPa和77.6 MPa。采用XRD、SEM等方法研究阿利特-硫铝酸钡钙水泥水化产物的组成、结构和形貌,并对该水泥的水化机理进行探讨。结果表明:当矿渣掺量质量分数为10%时,促进了该水泥的水化,有利于水泥强度的提高。

矿渣对阿利特-硫铝酸钡钙水泥硬化浆体结构和性能的影响

通过对水泥浆体凝结性能、力学性能和孔结构的测定,结合扫描电镜分析和差热-热重分析,研究了矿渣掺量对阿利特-硫铝酸钡钙水泥浆体硬化浆体结构和性能的影响。结果表明:随着矿渣掺量的增加,水泥的凝结时间延长,水化热减少,早期抗压强度下降。但其后期抗压强度已接近或超过了纯水泥的抗压强度,掺入矿渣对水泥的后期抗压强度影响不大。硬化水泥浆体中的Ca(OH)2含量随水化龄期的延长而增加,并随矿渣掺量的增加而降低。矿渣的活性效应和填充效应有效地改善了硬化水泥浆体的微观结构和孔结构,从而使水泥的力学性能有所提高。

苛化后液氢氧化钡脱硫渣的回收

为了降低钡盐脱硫成本使其循环使用,提出了高硫铝土矿苛化后液氢氧化钡脱硫渣回收钡的方法,并通过单因素和正交实验方法考查了反应温度、反应时间、盐酸浓度对其中碳酸钡分解率的影响。结果表明:对碳酸钡分解率影响因素的主次顺序为:盐酸浓度、反应温度、反应时间。较佳反应条件是反应温度为65℃、反应时间为40min和盐酸浓度为30%,碳酸钡分解率为97.98%。

锶盐废渣含硫状态分析及硫含量的测定

锶盐废渣中硫的状态及含量不同其作用大不相同,有的呈现活性导致膨胀破坏,而有的则表现为惰性,因此有必要了解硫的存在状态及含量。分析表明锶盐废渣中硫主要以硫酸盐硫(SO3)和硫化物硫(S2-)两种形式存在。选择硫酸钡重量法和碘量法进行化学测定,然后用X-射线能谱仪进行元素定性分析;并将化学分析和仪器测定两种方法进行对比。结果表明,X-射线能谱法可以快捷、方便地探测锶渣所含各种元素,但不能确定元素的价态;化学分析方法可得到相对准确的元素含量;用硫酸钡重量法和碘量法联合测定锶渣中的硫含量,与X-射线能谱法相比,偏差仅为0.37%。

钡渣的浸出淋溶试验及渣场防渗处理

贵州省岩溶发育 ,分布广 ,渣场的岩溶渗漏问题时有发生 ,对于已运行渣场的防渗处理往往难度更大 ,本文在分析钡渣特点的前题下 ,从某钡盐厂渣场实际出发提出的防渗方案 ,经治理后已取得了成效。

钡系多功能泡沫渣应用研究

分析了钡系多功能泡沫渣的作用机理，通过试验应用，得出了该材料在电炉冶炼中制造泡沫渣和强化脱磷方面的效果。

外加剂复掺对水玻璃-矿渣水泥浆体性能的影响及作用机理研究

研究了萘系减水剂(NPS)和硝酸钡复掺对水玻璃-矿渣水泥浆体工作性及凝结硬化性能的影响,通过对体系水化放热行为的分析,结合外加剂在水泥体系中的吸附特性,初步探讨了外加剂复掺的作用机理。结果表明:萘系减水剂分子结构在水玻璃-矿渣水泥体系中能稳定存在,与硝酸钡复掺可更好地吸附在矿渣颗粒表面;外加剂复掺减小了体系放热速度,推迟了水化热峰值出现时间,并降低了水化热峰值,复掺1%硝酸钡+2%NPS时,拌合物扩展度增大了150%,初凝时间从不足20 min延长至105 min,同时对硬化体强度基本无负面影响。

山东铝业公司氯碱化工循环经济探讨

总结了山东铝业公司氯碱厂在发展循环经济方面进行的有益探索,重点介绍了硫酸钡回收、高温湿氯气冷凝氯水脱氯回收工艺技术及取得的效果,探讨了山东铝业公司如何深化、细化循环经济。

钡盐脱硫渣合成铝酸钡及循环利用

对钡盐脱硫渣火法合成铝酸钡进行了热力学分析,并探讨其合成的最优条件。试验结果表明:在焙烧时间80 min、焙烧温度1400℃、Al2O3/BaO分子比1.1的条件下,合成率可达96%,合成铝酸钡用于脱硫剂循环利用,脱硫率可达80%。

510L汽车大梁钢精炼渣系的脱硫研究

采用二次正交回归法,探索精炼渣内不同物质对熔化温度、粘度和脱硫率产生的影响.研究结果表明,Ba O含量提高,熔化温度减小,至12%左右持续平缓;当2〈Ca O/Al2O3〈2.6时,熔化温度上升,2.5左右达到峰值.当2.6〈Ca O/Al2O3〈4时,熔化温度减小;Si O2含量提高,熔化温度加大,在w（Si O2）为12%左右加速上升.当0〈w（Ba O）〈15%时,粘度变小,w（Ba O）为12%左右曲线斜率接近零;当2〈Ca O/Al2O3〈4时,粘度升高;当10%〈w（Si O2）〈20%时,粘度升高,至w（Si O2）达14%左右,精炼温度图像斜率稍有增加.当0〈w（Ba O）〈15%时,脱硫率先增加后降低;脱硫率随Ca O/Al2O3比值增加,先升后降,在该比值为2.6左右最高;脱硫率则随Si O2含量的提高逐渐降低.

矿渣掺合料对阿利特-硫铝酸钡钙水泥混凝土性能的影响

通过力学、抗渗和抗冻等性能的测试以及SEM和孔结构分析,研究了矿渣掺合料对阿利特-硫铝酸钡钙水泥混凝土性能的影响。结果表明,掺加矿渣会降低混凝土的1、3d强度,但提高其28d强度,特别地,掺加20%的矿渣,混凝土28d强度提高约12.5%;掺加矿渣可明显改善阿利特-硫铝酸钡钙水泥混凝土的抗渗性和抗冻性能;随着矿渣掺量的增加,混凝土中孔结构分布的均匀性得到改善,且孔径范围多集中在无害孔区域(孔径<50nm),阿利特-硫铝酸钡钙水泥混凝土中有害孔的数量明显少于普通混凝土。

钡渣的污染特性与资源化利用风险研究

通过化学反应原理分析和典型企业现场调查,分析了碳酸钡行业钡渣的产生节点和产排污系数,采用硫酸硝酸法、NEN7371和NEN 7375方法分析钡渣及其建材产品的污染特性,并构建钡渣免烧砖的场景模拟,评估钡渣资源化再利用过程的环境风险。结果表明:碳化还原法工艺中钡渣的产排污系数高达0.8;钡渣中钡的浸出浓度超过危险废物浸出毒性标准限值数十倍;钡渣生产的免烧砖若直接用于建造饮用水储水池,则钡的释放会对人体健康造成较大风险。