Effect of Top Slag Basicity on Quality of Steel Treated by Exothermic Agent SiFe and SiCaBa during Chemical Heating

The effect of top slag basicity on quality of steel treated with SiFe and SiCaBa alloy as exothermic agent in chemical heating was studied.These experiments were carried out in MoSi_2 laboratory furnace with 0.2 kg molten steel for equilibrium test and 2 kg molten steel for simulation test respectively.These results showed that the adjusting basicity of top slag with CaO is effective to prevent rephosphorization and resulphurization,and it is possible to dephosphorize and desulphurize and remove the inclusions from molten steel when basicity R of the top slag is adjusted to 2.0 — 3.10,and SiCaBa alloy is better than SiFe alloy in this relation.

EFFECTS OF NUCLEATION AGENTS ON EFFICIENCY OF BORON EXTRACTION FROM MgO－B_2O_3－SiO_2 SLAGS

ＥＦＦＥＣＴＳＯＦＮＵＣＬＥＡＴＩＯＮＡＧＥＮＴＳＯＮＥＦＦＩＣＩＥＮＣＹＯＦＢＯＲＯＮＥＸＴＲＡＣＴＩＯＮＦＲＯＭＭｇＯ－Ｂ_２Ｏ_３－ＳｉＯ_２ＳＬＡＧＳ￥Ｚｈａｎｇ，Ｐｅｉｘｉｎ；Ｌｏｕ，Ｈａｉｌｉｎｇ；Ｓｕｉ，Ｚｈｉｔｏｎｇ（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎ?..

铜渣贫化回收铜的研究现状及展望

铜是现代工业不可或缺的原材料,然而我国铜资源对外依存度高,是典型的“卡脖子”资源。铜主要通过火法冶炼铜精矿制得,冶炼过程渣量大、渣含铜量高达0.5%~5%,远高于我国铜矿的可采品位(0.2%)。因此,研究铜渣贫化回收铜的工艺对提升我国资源保障能力具有重要意义。基于铜/铜锍在渣中的赋存状态、铜损的主要形式,重点综述了现阶段铜渣贫化回收铜的工艺技术,包括火法贫化法、浮选法、湿法处理等,并对未来的研究重点进行了展望。目前,电炉贫化处理量大,技术成熟,但其通常使用煤炭等作为还原剂,由于其密度小于铜渣,反应时大多漂浮渣层表面并燃烧,反应不充分,也不利于大气环保。另外,工业上常使用金属铁棒还原炉底结瘤的磁铁矿,但其密度大于铜/铜锍,在渣液中沉降速度快,对渣层的还原不彻底。因此,开发环保、高效的还原剂逐渐成为火法电炉贫化研究的重点。浮选法是处理天然铜矿的常用手段,但铜渣存在硬度高、伴生关系复杂、粒度分布不均、微细粒多等浮选难点,同时铜渣高温浮选导致捕收剂失活的问题也亟待解决。在处理低品位铜渣时,湿法浸出是常用手段,但化学试剂和废液环保问题难以解决;生物浸出具有性质稳定、对环境无污染,且浸出后金属含量较低等优点,但其浸出周期长、效率低。根据目前贫化工艺的难点,对未来贫化工艺开发与优化进行了展望,如增加外场聚集四氧化三铁以改善铜/铜锍沉降环境、开发环保高效的火法贫化还原剂、探究还原剂对不同铜渣渣型的作用机制以及开发耐高温的铜渣浮选新药剂等。

火山渣粒径和DPS掺量对轻骨料混凝土性能的影响

以火山渣作为粗骨料制备了轻骨料混凝土,研究了火山渣粒径(4.75~9.50、4.75~19.00、4.75~26.00 mm)对轻骨料混凝土坍落度、吸水率和抗压强度的影响,优选出了最佳火山渣粒径。在此基础上,研究了渗透结晶型无机防水剂(DPS)的掺量(0、0.6%、0.8%、1.0%)对轻骨料混凝土性能的影响,并分析了其作用机理。结果表明:随着火山渣粒径的增大,轻骨料混凝土的坍落度降低,吸水率增大,抗压强度先增大后减小,最佳火山渣粒径为4.75~19.00 mm;随着DPS掺量的增加,轻骨料混凝土的坍落度和吸水率降低,抗压强度增大;掺入适量DPS可以有效提高混凝土基体的密实度,从而改善混凝土的性能。

早强型钢渣基胶凝材料的制备及其水化机理研究

钢渣是炼钢过程中产生的主要废弃物,具有用途单一、产生量大、污染环境等特点。本文使用钢渣微粉、42.5普通硅酸盐水泥分别与增强剂Ⅰ、增强剂Ⅱ混合制备早强型钢渣基胶凝材料,通过测定原料化学成分、矿物组成,测试胶凝材料的力学性能,分析其热稳定性、微观形貌来揭示胶凝材料的水化机理。研究结果表明:胶凝材料的早期抗压强度大幅提高,后期抗压强度良好;这是因为增强剂能促进Ca(OH)2消耗并提高水化反应速率,Ca(OH)2水解出的OH-能促进钢渣微粉中玻璃体溶出硅酸盐,与Ca^(2+)生成C-S-H凝胶;增强剂含有的硫酸盐能与胶凝材料生成钙矾石AFt,并填充于凝胶孔隙中,增强了材料的密实度。早强型钢渣基胶凝材料的最优配比为钢渣微粉125 g、增强剂Ⅱ用量10 g。研究成果为早强型钢渣基胶凝材料的制备提供了新思路,也可为钢渣综合利用研究提供借鉴。

MO捕收剂对煤气化细渣浮选性能的影响

这是一篇矿物加工工程领域的文章。煤气化细渣的综合利用是现阶段的一大发展方向。煤气化细渣孔隙发达且含氧基团丰富,使得煤油等传统捕收剂难以回收其中的残炭。将油酸甲酯和煤油复配得到的药剂MO进行浮选实验,并通过激光粒度仪、红外光谱分析、接触角分析、XPS分峰拟合等手段进行机理探讨。结果表明,当MO药剂用量提高到16 kg/t时,尾矿烧失量降低到7.12%,可燃体回收率超过95.63%。MO药剂引入了极性基团酯基,其可以降低煤油表面的界面张力,增强捕收剂在水中的分散作用,从而增加残炭颗粒与捕收剂液滴的接触面积与碰撞概率,进而提高残炭颗粒的疏水性和可浮性。通过接触角分析不同药剂作用下残炭表面的疏水性,解释其与精矿产率的关系。通过XPS分析说明,MO与残炭表面的含氧官能团作用,能够在残炭的亲水位点形成有效的覆盖层,使得疏水部分朝外,降低了水化作用,增加了接触概率,增加该煤气化细渣的表面疏水性。MO药剂的使用为煤气化固体废弃物的综合利用提供了一种新途径。

偶联剂在SlAG/GF/PVC复合材料中的应用

用三种偶联剂(KH550、KH560、HW101)分别对隔声材料的填料(钢渣)进行处理,制备两种隔声材料,即玻纤/聚氯乙烯复合材料和钢渣粉/玻纤/聚氯乙烯复合材料。利用SEM、万能材料试验机、热重分析仪等对材料的结构形态、拉伸、顶破力学性能、热稳定性和隔声性能等进行了测试。结果表明:钢渣粉的加入能有效提高材料的隔声性能,但力学性能有所下降;钢渣粉经过偶联剂处理而制得的隔声材料又提高了复合材料的力学性能和热稳定性。

新型复合激发锂渣基固化剂加固软土试验研究

为提高固体废弃物锂渣的利用率,以锂渣作为原材料,选择生石灰作为外添加剂,同时添加碳酸钙和氢氧化钠作为复合激发剂,利用碱激发技术研制一种新型软土固化剂材料。采用正交试验研究该新型复合激发锂渣基固化剂的固化配合比,并探究试验中各因素对固化土抗压强度的影响,同时结合XRD及SEM揭示固化剂与软土之间的固化机理及微观结构的演化规律。结果表明,固化剂的最佳配合比为锂渣掺量73%(质量分数)、生石灰掺量18%(质量分数)、复合激发剂掺量9%(质量分数)、碳酸钙与氢氧化钠质量比1∶1。该配合比下固化土7和28 d无侧限抗压强度分别为1.32和2.35 MPa,水稳定性系数分别为0.80和0.87。在生石灰与复合激发剂的协同作用下,固化土中水化硅铝酸钙(C-A-S-H)和水化硅铝酸钠(N-A-S-H)等胶凝物质显著增多,土体结构致密度提高强度及水稳定性提高。

基于AHP的桥梁桩基钻渣改良固化剂遴选分析

改良固化用作路基填料是较好的桥梁桩基钻渣处理方式,可用于钻渣改良的固化剂种类较多,如水泥、石灰、粉煤灰、离子固化剂、有机聚合物固化剂等,以上各有优缺点,难以选择。对此,文中引入层次分析法(AHP)进行遴选分析,构建和求解钻渣改良固化剂遴选结构模型,根据计算结果确定固化剂适应性的优劣排序。结果表明,块状生石灰是钻渣最适宜的改良固化剂,其他依次为水泥、粉煤灰、离子固化剂、有机聚合物固化剂。遴选结果客观准确,遴选过程与结果具有较强的说服力。

机械粉磨联合化学剂激发高炉钛渣基胶凝材料水化活性

以钒钛磁铁精矿冶炼过程产生的高炉钛渣为原料,联合机械粉磨和化学剂激发高炉钛渣的水化活性,过程采用XRD(X射线衍射)、FTIR(红外光谱)、SEM(扫描电镜)、激光粒度仪等分析高炉钛渣颗粒群矿物组成、晶体结构和粒径分布以及试样机械力学性能变化阐明活化机理。结果表明:材料抗压强度随机械粉磨时间的延长不断增大;结晶矿物相CaTiO_(3)特征衍射峰强度不断减弱,粉磨1、2、3、4 h,结晶度下降幅度分别达22.7%、25.6%、32.8%、35.7%,说明非晶化/无定型程度增强。在粉磨3 h的高炉钛渣粉末样品中添加化学剂后,CaTiO_(3)结晶度进一步降低9.21%,且对高炉钛渣存在侵蚀活化,协同机械粉磨强化高炉钛渣水化反应效果,助力高炉钛渣的高效资源化利用。

工业废渣固化剂加固滨海软土固化试验研究

利用矿渣、脱硫石膏、铝渣、水泥、粉煤灰、氢氧化钠制成的固化剂固化滨海软土,既可以充分利用工厂废弃物也可以减少水泥用量,大范围加固曹妃甸软土。研究了固化剂不同成分比例、不同含水率、不同固化剂掺入比等变量情况下固化土的无侧限抗压强度。研究表明,固化剂中胶凝材料的直接水化反应和工业矿渣在碱环境中的二次水化反应有效提高了滨海软土的无侧限抗压强度;当水泥40%,矿渣24%,脱硫石膏11%,铝渣2%,粉煤灰20%,氢氧化钠3%且固化剂掺入比为12%时,固化土的力学性能显著提高。采用该工业固化剂对滨海软土进行加固处理,不仅可降低地基处理成本,而且可消耗大量工业废渣,经济及环境效益显著。

基于固废磷化渣的复合型防腐阻锈剂对混凝土性能的影响

为了提高严酷环境下建筑的耐久性,研究了防腐阻锈剂和防腐阻锈混凝土。以三乙醇胺、硝酸铝和Ca(OH)2为原料,经化学反应,制备新型固体醇胺,再按一定质量分数将固体醇胺、固废磷化渣、石膏和苯甲酸钠混合、球磨,制得复合型防腐阻锈剂,将其掺入基准混凝土中,制得防腐阻锈混凝土,并研究其力学性能和防腐阻锈性能。结果表明:掺复合型防腐阻锈剂的防腐阻锈混凝土,抗压强度和抗折强度显著提高,抗渗等级达P12,碳化深度大幅降低,抗冷热干湿循环和抗冻融性能优异,用含防腐阻锈剂的海水混合液浸泡钢筋2年,钢筋无腐蚀行为。用复合型防腐阻锈剂制备的防腐阻锈混凝土能有效延缓建筑混凝土的腐蚀进程。利用固废磷化渣制备防腐阻锈剂,变废为宝,可为新型防腐阻锈剂的开发提供借鉴。

氟硅渣改性硫酸铝基无碱液体速凝剂对水泥性能的影响

本文采用氟硅渣对硫酸铝基无碱液体速凝剂进行了改性,并测试了氟硅渣改性后无碱液体速凝剂的性能指标。采用XRD、TG-DTG和SEM表征手段分析了氟硅渣改性硫酸铝基无碱液体速凝剂对水泥水化过程的作用机理。结果表明:随着氟硅渣用量的增加,砂浆的快凝效果和强度均呈先增大后减小的趋势;用氟硅渣改性无碱液体速凝剂时,氟硅渣的掺量以5.0%(质量分数)为宜,此时掺改性速凝剂水泥试件的初凝时间为1 min 20 s,终凝时间为5 min 20 s,1 d抗压强度为13.8 MPa,28 d抗压强度为52.4 MPa。氟硅渣中的二氧化硅与水泥水化产物氢氧化钙反应形成水化硅酸钙,有利于提高水泥的早期强度,但氟与氢氧化钙反应会产生大量的氟化钙沉淀,阻碍水泥水化硬化过程。

不锈钢炼钢用耐火材料的优化实践

通过提高AOD炉用镁钙砖、钢包精炼引流剂、中间包镁质材料及塞棒、板坯保护渣等材料的品质,提高了不锈钢炼钢用耐火材料的使用寿命,预防和减少了生产事故的发生。

抗裂材料对洞渣砂输水隧洞混凝土强度、变形和抗裂性能的影响

研究了KLJ-1型抗裂剂和轻烧氧化镁两种抗裂材料对洞渣砂输水隧洞混凝土强度、变形和抗裂性能的影响。使用水化量热仪和XRD分析了抗裂材料的作用机理,结合压汞仪(MIP)和扫描电镜(SEM)分析了抗裂剂对混凝土孔隙结构和微观形貌的影响。结果表明:洞渣砂混凝土的强度满足C25的设计要求,且两种抗裂材料提高了洞渣砂混凝土的强度。抗裂材料降低了混凝土的干燥收缩,标准养护下掺KLJ-1型抗裂剂混凝土无明显膨胀。抗裂材料提高了洞渣砂混凝土的抗裂性能,其中KLJ-1型抗裂剂减少了裂缝数量和面积,轻烧氧化镁降低了裂缝宽度和面积。KLJ-1型抗裂剂使水泥水化的C-S-H凝胶分布均匀,轻烧氧化镁水化使体积发生膨胀,两者都改善了混凝土孔结构,使混凝土更加密实。

污酸硫化除砷影响因素的试验研究

针对污酸溶液中砷离子的含量波动大、投加除砷药剂量大、石膏渣不能稳定达标等问题,以某铜冶炼产生的污酸为对象进行试验,利用硫氢化钠作为除砷药剂,开展硫化除砷操作参数的研究。结果表明:硫氢化钠投加量越大,反应持续时间越长,酸度越大,反应后液中剩余砷离子含量越低。本试验水样按13.6 mg/L投加除砷药剂,反应40 min后,液中剩余砷离子含量≤30 mg/L,砷去除率达到99.6%,保证了反应后液继续处理产生的石膏渣浸出液中总砷含量≤5 mg/L,使石膏渣属于一般固废,达到减少危废渣目的。

公路桥梁桩基钻渣固化力学性能与路基填筑应用研究

依托具体工程项目,采用室内试验进行钻渣土力学试验分析,基于SEM开展钻渣土体微观研究,建立三维钻渣固化路基地质力学模型,研究钻渣土固化力学性能与路基填筑变形规律。结果表明,固化钻渣土在高速公路路基填筑工程中相较于原状钻渣土在原地表处产生的沉降量可减少19.19%,路基水平位移量减少23.36%。固化钻渣土具有较高的强度和较低的含水率,在满足路用性能及提高工程质量的同时降低施工成本,经济效益显著。

粉煤灰/废砖粉制备多孔建筑材料的技术要点探究

粉煤灰/废砖粉可以作为原材料生产多孔建筑材料,其性能有待进一步研究。该文以粉煤灰为材料,以钢渣废砖粉为协同材料,以多孔外墙建材为生产方向,采取文献梳理、建材生产实践的方法,逐一梳理粉煤灰用于多孔建材生产的技术要点。通过研究发现,烧制温度取1205℃,最佳值是1218℃;恒温保持时间的最佳值为12.5 min;SiC用量最佳值为0.78 wt.%;钢渣协同生产的最佳占比为5 wt.%。实验结果显示,粉煤灰可用于多孔建筑材料的生产,在烧制温度、恒温时间、SiC与钢渣用量各个方面,分别给出的生产方案,能够有效控制多孔外墙建材的表观密度p值,使其不超过1 g/cm3,符合多孔外墙建材的生产规范。

危险废物处置行业含氟废水处理应用研究

以某危险废物集中处置中心电解槽大修渣处置过程产生的高浓度含氟废水(100~400 mg/L)为研究对象,分别对比高效除氟剂、氯化钙等药剂对含氟废水的处理效果,探索最有效的处理方法并总结其主要影响因素。结果表明,使用高效除氟剂可使含氟废水浓度由400 mg/L降至1 mg/L以下,确保废水达到排放标准要求,在含氟废水处理中具有较高的去除效果和经济性,揭示含氟废水处理中的新视角并提出进一步的研究方向。

Study of Interfacial Tension between Molten Steel and Na2O-Li2O-SiO2-B2O3 Slag

The effect of top slag basicity on quality of steel treated with SiFe and SiCaBa alloy as exothermic agent in chemical heating was studied. These experiments were carried out in MoSi 2 laboratory furnace with 0 2?kg molten steel for equilibrium test and 2?kg molten steel for simulation test respectively. These results showed that the adjusting basicity of top slag with CaO is effective to prevent rephosphorization and resulphurization, and it is possible to dephosphorize and desulphurize and remove the inclusions from molten steel when basicity R of the top slag is adjusted to 2 0-3 10, and SiCaBa alloy is better than SiFe alloy in this relation.