EAF渣矿相组成及其短期淋溶特性

采用XRD方法研究了EAF渣矿相组成,采用静态淋溶实验方法,研究了液固比、淋溶液初始p H值和淋溶温度对EAF渣短期淋溶特性的影响。结果表明,EAF渣中存在的主要矿物为镁硅钙石、硅酸二钙、钙铝黄长石、磁铁矿、尖晶石、绿铬矿和钙钛矿。短期淋溶条件下,EAF渣淋溶液呈现强碱性和一定的还原性,EAF渣淋溶液中铬质量浓度随着液固比的升高而有所降低,强酸或强碱性淋溶液会在一定程度上提高淋溶液中铬质量浓度,温度对淋溶液中铬质量浓度影响较小;淋溶液铬质量浓度不仅受铬富集相溶解反应平衡控制,也受到淋溶液酸性影响,酸性较强时利于渣中碱性氧化物Cr(OH)3的分解,碱性较强时利于Cr(OH)4-离子的生成;EAF渣淋溶液中的铬主要以三价态存在,六价铬和总铬质量浓度均低于《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB 5085.3—2007)限值,在一定程度上说明EAF渣的短期淋溶毒性风险较低。

溶解氧对EAF渣静态淋溶的影响

采用短期静态淋溶实验方法研究了溶解氧对EAF渣静态淋溶的影响。研究结果表明,溶解氧对EAF渣浸出液氧化还原电位(Eh)的影响显著,空气吹扫淋溶液浸出EAF渣时浸出液的Eh存在氧化性转变为还原性的过程(-50~40mV),氮气吹扫淋溶液浸出EAF渣时浸出液的Eh一直保持还原性状态(-100^-70 mV)。溶解氧对EAF渣浸出液铬浓度的影响显著,相较于氮气吹扫条件,空气吹扫条件下EAF渣浸出液中Cr^6+和总铬的浓度分别高出12%~23%和10%~83%。溶解氧对Cr的溶出有一定的促进作用并且在氧化钙存在的条件下能够缓慢氧化Cr^3+。

以EAF还原渣为主脱硫剂配料的研究

为提高EAF还原渣脱硫的效果,选择不同的添加剂与EAF还原渣按一定比例混合制备脱硫剂,并通过脱硫效果和脱硫剂利用率的比较,在保证脱硫效果和高效利用的原则下,确定了新型脱硫剂配料方案。

不锈钢冶炼电炉渣结构性质及浸出行为研究

研究电弧炉(EAF)渣的结构性质及渣中重金属离子的浸出行为。结果表明,EAF渣呈碱性,渣中Fe、Cr和Ni等金属元素主要以金属颗粒、(Cr,Al)2O3和(Fe,Mn,Mg)(Cr,Al)2O4晶体形式存在,具有较高的回收价值;电炉渣中可浸出重金属离子含量未超出国家标准,但存在Cr(III)再氧化为Cr(VI)的可能;Cr(VI)浸出量随浸出时间延长而增加,且Cr(VI)在蒸馏水中的浸出能力较冰醋酸中强。因此,EAF渣应尽量避免堆放或填埋在低pH场所,以防止其中重金属离子浸出。

EAF-LF炼钢流程中钢水回磷的热力学分析

本文对钢水回磷进行了热力学计算和分析,得知EAF LF炼钢流程中钢水回磷的根本原因是熔池温度升高、炉渣氧化性减小和炉渣碱度降低,并针对宝山钢铁股份有限公司150tEAF炉冶炼钢管钢过程、定量计算了熔池温度、炉渣氧化性及炉渣碱度变化对钢水回磷量的影响。计算结果表明,在LF精炼的热力学条件下,渣中无磷存在;EAF下渣量及铁合金种类对LF精炼钢水回磷量也有影响,EAF每下渣100kg,钢水增磷0.00032%,锰铁合金的增磷作用大于硅铁合金。每加入1kg t锰铁合金使钢水增磷不少于0.0002%。由计算及分析可知,为防止钢水回磷必须密切关注EAF终点升温过程、严格控制EAF下渣量并采用低磷锰铁合金。

两种不锈钢渣胶凝活性的研究

针对两种主要的不锈钢渣(EAF渣和AOD渣)的水硬胶凝活性进行对比,并对其产生差异的机理进行探讨,指出EAF渣的胶凝性能明显高于AOD渣,可以替代部分水泥斟材料且符合42.5型和32.5型普通硅酸盐水泥强度指标。AOD不锈钢渣在配加少量稳定剂改性后,可显著提高其胶凝活性,达到与EAF渣胶凝性能相近水平。

电炉渣资源利用特性及铬的浸出特性

研究了不锈钢冶炼工艺中EAF渣的资源利用特性和渣中铬的浸出特性,结果表明:EAF渣呈碱性,渣中物相主要有Ca2SiO4、Ca3Mg(SiO4)2、MgCr2O4等,值得关注的Cr2O3质量分数为2.92%,具有较高的回收价值,但是渣中的金属元素基本上均匀分布在各粒度段中,因此其回收利用具有一定的困难。钢渣中铬的浸出测试结果表明:EAF渣中的铬在去离子水中浸出量与钢渣粒径成反比,与反应时间、液固比成正比,电磁搅拌改善了浸出的动力学条件,有利于铬的浸出,浸出液中的Cr(Ⅵ)占浸出总铬的50%以上。在酸性情况下,浸出铬的质量增加,但均以毒性较小的形态存在。