钢渣处理电厂循环冷却排污水中的有机膦

利用热泼渣和滚筒渣去除电厂循环冷却排污水中的有机膦,考察了粒径、搅拌速率及初始p H对两种钢渣除膦效果的影响,并对钢渣除膦动力学特性进行分析。结果表明,钢渣粒径会明显影响其除膦效率,钢渣粒径越小,其除膦速率越快,平衡吸附量越大。小粒径钢渣除膦更符合二级动力学,而一级动力学模型则适用于粒径大于1.25 mm的钢渣。搅拌有助于提高钢渣除膦效率,但增大到一定程度后,搅拌速率对除膦效率影响不大。酸性条件更有利于滚筒渣除膦,热泼渣的除膦速率随p H上升而升高,但其平衡吸附量则呈下降趋势。两种钢渣除膦的最佳p H均为5.0。     

不锈钢钢渣单颗粒成分分析及用于烟气脱硫的模拟试验

为研究不锈钢钢渣化学成分及用于烟气脱硫的可行性,采用电子探针微区分析技术对太原钢铁(集团)有限公司不锈钢钢渣进行单颗粒形貌和组分分析,然后测定钢渣中游离氧化钙含量和浆液的pH,在此基础上,开展了将其用于烟气脱硫的模拟试验,研究了钢渣干湿状态、粒径对脱硫效率和失效时间的影响。结果表明,不锈钢钢渣颗粒呈不规则形状,主要成分包括CaO、MgO、Al2O3、SiO2等,其中游离氧化钙占4%~7%;钢渣浆液呈碱性。浸湿状态下80目以上钢渣脱硫率大于60%,失效时间170min。表明不锈钢钢渣具备一定的烟气脱硫潜力,可以考虑用来"以废治废"。     

改性矿化垃圾反应床处理填埋场渗滤液研究

在固液比(矿化垃圾与废水的质量比)为100,1,运行周期为3 h.水力负荷为0.08 m3/(m3·d)条件下,分别采用废铁屑、钢渣、蘑菇渣、秸秆作为改性材料进行矿化垃圾反应床处理填埋场渗滤液的工艺强化研究.结果表明,废铁屑对COD、色度、总氮和总磷的去除有显著的强化作用,COD、总氮和总磷去除率平均提高9.3%、17%和7.7%;钢渣不利于氨氮和总氮的去除,且需定期置换钢渣以维持其去除COD和总磷的强化作用;蘑菇渣和秸秆均需先进行合适的驯化降解处理,才能实现其去除COD、色度、氨氮和总氮的强化作用.从工程应用角度看,废铁屑是相对理想的一种改性材料.     

高碱度钢渣添加铁尾矿消解f-CaO的机理研究

高碱度钢渣掺唐山石人沟铁尾矿重构,两者在高温环境下熔融反应消解高碱度钢渣中f-CaO。采用正交实验法设计实验方案,考察了铁尾矿掺入量(分别为3%、5%和9%)、反应温度(分别为1 500℃,1 550℃和1 580℃)及恒温反应时间(分别为10 min、20 min和30 min)对消解高碱度钢渣中f-CaO的效果。实验结果表明,铁尾矿能有效消解钢渣中f-CaO,重构渣中f-CaO含量平均值为1.17%,消解率为76.27%。且由正交方法测出了铁尾矿掺入量对f-CaO的消解影响较大,极差值为0.41%;反应温度次之,极差值为0.32%;恒温反应时间影响较小,极差值为0.06%。利用X射线衍射方法测定重构渣中矿物组成,主要为磁铁矿、钙镁橄榄石、硅酸二钙、硅酸三钙、镁铁尖晶石、铁酸钙及铁铝酸钙。     

钢渣预处理含铬废水及其废渣与铬渣的固化

用钢渣对含铬废水进行预处理,探讨了钢渣粒度、用量、废水pH值和添加硫酸亚铁还原剂的影响.结果表明,经硫酸亚铁还原处理后再用钢渣处理比单纯用钢渣处理的效果明显提高,采用钢渣/总铬质量比为40的100目钢渣处理经硫酸亚铁还原后的含铬废水,总铬和Cr6 去除率分别达79%和84%,采用钢渣柱进行的两级淋滤实验进一步表明该方法可作为工业上含铬废水处理的预处理段.处理后的废钢渣同工业铬渣一起进行水泥固化,标准养护20 d后固化体表面Cr6 浸出率、破碎至5 mm粒径以下和酸雨淋溶下的浸出液Cr6 浓度均符合安全标准,可作为普通建材或进行填埋处置.     

不锈钢氩氧脱碳精炼工艺渣污染控制

不锈钢氩氧脱碳(AOD)精炼工艺在冷却过程中会形成极细的粉末(简称不锈钢AOD渣),堆存渣不仅需要占用大量土地,浪费Cr、Ni等金属资源,而且其扬尘会对堆放场周围的水体、土壤及生物体造成严重危害.采用硼镁矿作为改质剂,有效抑制了不锈钢AOD渣在冷却过程中的粉化现象,工艺切实可行.     

风淬钢渣对高炉渣基微晶玻璃性能的影响

以风淬钢渣和高炉渣为主要原料,采用一次烧结法制备微晶玻璃。结果表明,该方法制备的微晶玻璃主晶相为钙铝黄长石(Ca2Al2SiO7),还有少量的镁黄长石(Ca2MgSi2O7),钢渣最大用量达到50%;随着风淬钢渣含量的增加,样品的最佳烧结温度逐渐增加;烧结温度对样品析晶性能的影响明显大于风淬钢渣含量的影响;样品的抗折强度随风淬钢渣的增加呈现出先增大后减小的趋势;样品的密度随风淬钢渣的增加而逐渐减小;直接用风淬钢渣和高炉渣制备出的微晶玻璃具有良好的抗折强度和耐酸碱性,抗折强度最大可达90 MPa,该方法为综合治理冶金渣污染及其综合利用开辟了新的途径。     

柠檬酸强化钢渣湿法烧结烟气脱硫及机理

在鼓泡反应器中考察了添加柠檬酸强化钢渣湿法烧结烟气脱硫的影响因素,包括钢渣粒度,吸收浆液浓度、进口二氧化硫浓度、停留时间,p H值,柠檬酸与钢渣的浸泡时间等,结果表明,柠檬酸浓度为2.0 mmol/L、钢渣浓度为4%、二氧化硫进口浓度为1 500 mg/m3、烟气停留时间为7 s、钢渣强化时间为2 h、钢渣粒度200目,脱硫率达到90%以上。经4 mmol/L的柠檬酸强化后的钢渣浆液脱硫率比单纯钢渣浆液提高18.41%,达到90.99%的脱硫率,且有效反应时间延长50%,达到60 min以上。柠檬酸的加入,一方面促进了钢渣碱性组分溶解,另一方面在吸收液中形成柠檬酸和柠檬酸盐缓冲体系,增加了气液界面SO2浓度,提高了SO2的气液传质速率。     

钢渣掺量对陶瓷地砖性能的影响

为了提高转炉钢渣质陶瓷地砖的性能,对其最佳配方进行了研究。利用转炉钢渣和滑石等常用建筑陶瓷原料,在没有特殊添加剂的情况下,经过模压成型制备了陶瓷地砖。通过X射线衍射和高倍电镜分析,研究了原料成分对转炉钢渣质陶瓷地砖结晶过程中的影响规律。结果表明,压制成的坯体最佳烧结温度为1220℃。转炉钢渣、滑石和高岭土在用量分别为45%、42%和13%时,原料中的CaO/MgO质量比在1.4附近,转炉钢渣质陶瓷的性能最佳。当转炉钢渣占陶瓷原料30%~70%时,钢渣中Fe2O3和Cr2O3可起到促进转炉钢渣陶瓷晶化成核时形成透辉石相和降低烧成温度的作用。本工作为转炉钢渣大规模资源化及综合利用奠定基础。     

钢渣预处理含铬废水及其废渣与铬渣的固化

用钢渣对含铬废水进行预处理，探讨了钢渣粒度、用量、废水pH值和添加硫酸亚铁还原剂的影响。结果表明，经硫酸亚铁还原处理后再用钢渣处理比单纯用钢渣处理的效果明显提高，采用钢渣／总铬质量比为40的100目钢渣处理经硫酸亚铁还原后的含铬废水，总铬和Cr^6＋去除率分别达79％和84％，采用钢渣柱进行的两级淋滤实验进一步表明该方法可作为工业上含铬废水处理的预处理段。处理后的废钢渣同工业铬渣一起进行水泥固化，标准养护20d后固化体表面Cr^6＋浸出率、破碎至5mm粒径以下和酸雨淋溶下的浸出液Cr^6＋浓度均符合安全标准，可作为普通建材或进行填埋处置。     

含钒钢渣低温钠化焙烧钒浸出效果及其焙砂湿法脱硫作用

含钒钢渣钠化焙烧过程中添加CaF_2等助剂以降低提钒工艺的能耗,分析了不同因素对低温钠化焙烧后钒浸出效果的影响,并将含钒钢渣焙砂配制成吸收浆液以净化烟气中的SO_2。在浸出钒实现其资源化利用的同时,也探索出一种高效烟气脱硫的新方法。添加3.0%CaF_2作为助剂,温度为700℃、焙烧时间为1 h的条件下,所得焙砂中钒浸出率可达68.1%。X射线衍射(XRD)与热重(TG)分析表明,混合物料中添加CaF_2助剂能促进焙烧过程物相的改变,白云母、钛铁矿等衍射峰明显减弱,含钒钢渣混合料在700℃条件下便呈现明显的热失重,在较低温度条件下即可实现钠化焙烧。以此含钒焙砂配制脱硫吸收浆液,脱硫率不低于95%的穿透时间可达125 min,而同样条件下磷矿浆脱硫系统仅为35 min。     

氧化氨浸工艺回收硫化砷渣中的铜

对在(NH4)2S2O8-NH3-H2O体系中氧化浸出硫化砷渣(砷渣)中的铜进行热力学分析;讨论了浸出温度、c(NH3)/c(NH+4)、液固比、浸出时间及总氨浓度对铜浸出率的影响,确定了从砷渣中回收铜最佳浸出工艺条件;采用XRD和SEM对浸出渣进行表征。结果表明,氧化氨浸回收铜工艺具有热力学可行性;在浸出温度35℃,c(NH3)/c(NH+4)1∶7,液固比6∶1,浸出时间3 h,总氨浓度4 mol/L的条件下,铜的浸出率为70.74%;大量S0均匀分布在浸出渣中。     

Al2O3含量对提铁后的钢渣及粉煤灰微晶玻璃结构与性能的影响

为了实现熔融态钢渣的“渣”和“热”高附加值双利用，提出了将熔融提铁后钢渣制备成高附加值微晶玻璃的研究思路。采用DTA、XRD、SEM和EDS等手段研究了Al2O3含量对提铁后钢渣微晶玻璃的影响，结果显示随Al2O3含量的增大微晶玻璃析晶温度逐渐升高，并且主晶相由假硅灰石转变为铝黄长石，最终转变为钙长石。Al2O3含量为15％时微晶玻璃的力学性能较好，其抗弯强度、显微硬度、抗压强度分别达到了49．85MPa、3．52GPa和181．47MPa，同时钢渣和粉煤灰的利用率分别高达56％和36％。     

炼钢炉渣综合利用的经济效益与社会效益

本文介绍了唐山钢铁公司采用国外先进的“自磨机”处理钢渣工艺,对多年堆积钢渣的渣山进行开发和综合利用及取得的经济和社会效益。我国各大钢铁企业都有与唐钢类似的情况,唐钢的实践为我国冶金企业合理利用钢渣走出一条新途径。     

SDS和PVP强化生物淋溶锰渣的性能

在生物淋溶锰渣的过程中,设置一系列浓度梯度(0～100 mg/L)的离子型表面活性剂SDS(十二烷基硫酸钠)和非离子型表面活性剂PVP(聚乙烯吡咯烷酮),研究两种活性剂对硫杆菌生长和对锰渣中锰的浸出率的影响.结果表明,两种表面活性剂均能有效强化硫杆菌对锰渣的淋溶性能,SDS和PVP的最佳浓度分别为35 mg/L和15 mg/L,在最佳浓度条件下,两者均能显著降低培养液的pH值,提高锰的浸出率,其浸出率分别达到88％和83％,均高于对照组的72％.进一步分析表明,SDS比PVP更能有效提高浸出体系的ORP电位,促进锰的浸出.电镜结果表明,在最佳浓度条件下,SDS比PVP更能有效促进硫杆菌对锰渣表面的侵蚀,降低锰渣的表面粒度,提高锰渣中锰的浸出率.     

改性钢渣吸附氨氮和磷的特性研究

利用钢渣与氢氧化铝以4∶3质量配比混合,在700℃下进行2 h煅烧,得到改性钢渣。通过批次吸附实验,研究了改性钢渣在不同初始pH值、振荡时间和温度下对水溶液中氨氮和磷酸根的吸附情况,进而分析了改性钢渣对氨氮和磷酸根的吸附等温线、热力学和动力学特性。结果表明,改性钢渣脱氮除磷能力比原钢渣显著增强,且最适pH值为4～8。改性沸石对氨氮和磷酸盐的吸附均符合Langmuir等温吸附方程,氨氮(以N计)最大吸附量在10、20和30℃下分别为1.67、2.59和3.24 mg/g,磷酸根(以P计)的最大吸附量在10、20和30℃下分别为1.02、1.19和1.37 mg/g。热力学参数ΔG0、ΔH0和ΔS0表明,该吸附是一个自发、吸热、熵增型反应过程,且磷的吸附是化学吸附为主,氨氮的吸附是以离子交换吸附和物理吸附为主。改性钢渣对磷和氨氮的吸附动力学符合伪二级方程(R2>0.999)。     

危险废物回转式流化冷渣多段焚烧系统焚烧特性研究

危险废物的处理和处置是摆在我国各级市政府面前的紧迫任务。然而我国已经运行的危险废物焚烧装置普遍存在回转窑挂壁结渣、热灼减率偏高和污染排放超标等问题,作者通过将回转窑和流化床特点相结合的方法提出了一种新型危险废物回转式流化冷渣多段焚烧处置装置。该装置采用回转窑(一燃室)、二燃室和流化床结合的热解-流化焚烧工艺,特别是采用控制窑头温度避免了回转窑挂壁结渣;采用流化冷渣装置延长未燃烬渣的焚烧时间,解决了热灼减率偏高问题;水冷式烟气急冷装置可以将烟气温度从1 100℃降到200℃,防止了二恶英的尾部低温再生成。该系统运行稳定可靠,可以处理医疗垃圾和大多数的固态和液态危险废物,实现了烟气污染物尤其是二恶英排放达到国家标准的目标。同时对该系统运行时窑头温度分布、二燃室炉膛出口氧量变化、回转窑和炉膛升温特性、燃烧室外壁温度分布等几方面运行数据都进行了详细的介绍,为危险废物焚烧炉的运行提供了宝贵的经验数据。     

U(Ⅵ)在石棉尾矿酸浸渣上的吸附

为了研究U(Ⅵ)在石棉尾矿酸浸渣上的吸附行为,利用红外光谱仪、X射线衍射仪和扫描电镜等手段分别对石棉尾矿和石棉尾矿酸浸渣进行详尽表征。采用静态实验法考察吸附剂浓度、时间、pH、离子强度和温度等因素对吸附的影响,并进一步分析了吸附动力学和热力学。在研究范围内,U(Ⅵ)在石棉尾矿酸浸渣上的吸附受pH值、离子强度和温度的影响明显。当pH6时,吸附率随pH的增大而增大,此时吸附作用主要是离子交换作用或表面络合;当pH6,随pH的增大吸附率会降低,且离子强度越大,吸附率越低,则表明静电吸附或表面络合是其主要的吸附机制。动力学符合准二级动力学方程,热力学符合Langmuir吸附等温线方程。     

热水解预处理对制药菌渣厌氧消化产甲烷性能的影响

针对我国发酵类制药行业生产过程中产生的菌渣难处理问题,以制药菌渣为研究对象,将制药厂综合污泥为对照,采用热水解(thermal hydrolysis)预处理技术,研究高含固率制药菌渣在170℃,800 000 Pa和30 min水解条件下的处理效果,并进行生物化学产甲烷潜能实验,考察热水解预处理对制药菌渣厌氧消化效率的提高程度。结果表明,VB12菌渣、青霉素菌渣、综合污泥在预处理后,SCOD分别增加了80.00%、-28.57%、275%,TN分别增加了76.98%、-76.53%、93.68%,TP分别增加了101.10%、-81.97%、167.86%。VB12菌渣、青霉素菌渣、综合污泥在厌氧消化后,VS去除率为82.52%、63.76%、61.07%。累计产甲烷量分别提高了258.23%、740.63%、190.75%,可见热水解预处理提高产甲烷性能效果显著。与现有填埋、焚烧处理技术相比,厌氧消化能实现菌渣的资源化处置。为热水解与厌氧消化组合工艺处理制药菌渣在我国制药行业的工程应用提供参考。     

含铅钢渣制备钢渣水泥的试验研究

采用钢渣处理含铅废水,将吸附有Pb2+的钢渣作为混合材制得钢渣水泥。测定了钢渣水泥的标准稠度用水量、凝结时间、胶砂流动度、强度等物理性能,并通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和水化热测试等手段分析钢渣水泥的微观水化性能与结构,测定钢渣水泥的Pb2+浸出浓度。结果表明,钢渣能有效处理含铅废水,当Pb2+与钢渣的投加质量比为1∶10时,废水中Pb2+的去除率可达80.04%,钢渣对Pb2+的吸附容量为80mg/g。将此含铅钢渣作为混合材制备钢渣水泥,当含铅钢渣掺杂量低于20%(质量分数,下同)时,制备的水泥试样强度等级达到52.5R;当含铅钢渣掺杂量为40%时,水泥试样强度等级达到42.5R;XRD与SEM分析表明,制得的钢渣水泥未出现异常水化产物;含铅钢渣未导致水泥水化延迟,且钢渣水泥中的Pb2+在酸性和中性环境下的浸出浓度均满足《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB 5085.3—2007)。