Strength and workability of masonry mortars manufactured with ladle furnace slag

Ladle furnace basic slag (LFS) is a by-product of the steelmaking process. It has rarely been recovered in the past and is usually disposed of in landfill sites. Despite containing stable chemical substances of great quality, some of which are potentially hydraulic, its practical applications have been limited. This paper discusses the attractive option of using LFS in the manufacture of masonry mortars for use in the construction industry, which requires an analysis of the principal characteristics of such mortars, i.e. workability and mechanical strength. It reports on a comparative study, using standard commercial admixtures, between conventional masonry mortars and mortars manufactured with LFS as a partial replacement for sand and cement, the results of which imply considerable economic savings in sand and cement, improvements in the properties of the mortars and in overall sustainability, by avoiding disposal and conserving natural resources.     

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。     

沸石与炉渣组合材料吸附农村生活垃圾渗滤液的效能及机理研究

选取沸石和炉渣作为吸附材料,探究单一材料下吸附时间、吸附剂投加量、渗滤液初始pH值对农村生活垃圾渗滤液吸附效能的影响及其机理.确定各因素最优值后,探究组合材料下吸附效能的优化条件.综合考虑试验结果,可操作性及运行成本,吸附时间120 min、吸附剂投加量为50 g·L~(-1)、渗滤液初始pH值为自然值的条件下,沸石对渗滤液中CODCr、NH_3-N、TN、TP的去除效果较好,去除率分别为37.54%、62.91%、34.48%和27.73%,炉渣对重金属Cr、As、Cd、Ni、Pb的吸附效果较好,去除率分别为81.79%、35.99%、97.26%、74.89%和91.19%.多种吸附作用中化学吸附占主导作用.组合材料对渗滤液常规污染物的去除效率较单一材料提升不大,对重金属的去除效率保持了很高的性能,实际中可考虑采用沸石与炉渣滤池串联的形式实现对渗滤液常规污染物及重金属的高效去除.     

炉渣与生物炭施加对稻田土壤细菌多样性及群落组成的影响

以福州平原稻田为试验基地,通过设置对照组、炉渣施加组、生物炭施加组、炉渣与生物炭混施组,探究它们对稻田土壤细菌相对丰度、多样性、群落组成的影响.结果发现,在晚稻生长期,废弃物施加处理条件下细菌群落多样性有所提高,与对照相比,生物炭、炉渣处理组细菌多样性指数分别提高了2.55%、3.21%.早稻混施组与早稻对照组之间的群落结构差异最大,晚稻生物炭施加组与晚稻对照组之间的差异最大.废弃物施加处理均提高了早稻芽孢杆菌属（Bacillus）相对丰度,降低了晚稻芽孢杆菌属（Bacillus）相对丰度,但晚稻中Bacillus占比始终高于早稻.环境因子对稻田土壤细菌相对丰度有显著影响,其中,芽孢杆菌属（Bacillus）相对丰度与稻田土壤pH值呈极显著正相关（P<0.01）.建议在晚稻生长期可进行表层废弃物单独施加管理,以通过微生物多样性的增加,改良土壤、提高土壤肥力并达到增产的效果,而对于早稻未来可尝试废弃物深施方式,并探讨其生态影响.     

旋风炉附烧处理后解毒铬渣的安定性研究

着重阐明了铬渣经肇风炉附烧及炉餐水淬处理后生成的玻璃体粒化解毒渣的安定性问题，通过对解毒渣的物相结构，浸溶性和高温稳定性等试验分析，最终判明解毒渣在≤５００℃条件下没有玻璃化倾向，在自然环境中储放和用作建材，都是安定和安全的。     

恒电流库仑滴定法测定铬渣中的铬（Ⅵ）

铬渣样品以（１＋１０）磷酸溶液加热消解１．５ｈ，可得到完全澄清的消解液。采用恒电流库仓滴定法测定消解液中的Ｃｒ（Ⅵ），测得值（１．６４％）与标样参考值（１．７％）接近，准确度高，相对标准偏差为０．９８％。适于铬渣中Ｃｒ（Ⅵ）的日常监测。     

钢铁渣粉在混凝土中的应用研究

为提高钢铁渣综合利用率,考察了钢铁渣粉作混凝土掺合料对混凝土抗压强度、工作性及对大体积混凝土温升的影响,并介绍了应用钢铁渣粉的工程项目。试验及工程应用表明,钢铁渣粉作混凝土掺合料,在相同胶凝材料用量下可显著提高混凝土抗压强度,在保证设计强度要求下可降低胶凝材料用量。此外,钢铁渣粉作混凝土掺合料能提高混凝土的工作性及施工性能,并可能降低混凝土内部温升,是一种新型的混凝土掺合料。     

AOD渣中铬的连续淋溶特性及其动力学模型的构建

为评价AOD(氩氧脱碳炉)渣的淋溶毒性,采用连续20 d的静态淋溶试验,研究了中性和酸性淋溶液对AOD炉渣中Cr(铬)淋溶特性的影响,以累积溶出率构建了Cr淋溶动力学模型. 结果表明:在连续淋溶过程中,淋溶液pH(9.6~11.5)始终保持碱性,DO(溶解氧)基本处于饱和状态,淋溶液还原性呈降低趋势;随着淋溶时间的延长,淋溶液中Cr6+、TCr和Cr3+的累积溶出率呈增加趋势,不同初始淋溶液pH(2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0)下,连续淋溶20 d时Cr6+、TCr和Cr3+的累积溶出率分别是淋溶2 d时的10.1~22.2、7.5~15.6、6.3~17.1倍;与中性和弱酸性淋溶液相比,连续淋溶20 d,酸性较强的淋溶液中Cr6+、TCr和Cr3+的累积溶出率分别为其3.1~6.6、1.6~3.2和1.8~2.1倍;与短期静态淋溶相比,连续淋溶增加了淋溶液总量,尽管ρ(Cr)变化较小,但TCr累积溶出率显著增加;双常数速率、抛物线和指数模型均可拟合淋溶液中Cr6+、TCr和Cr3+的累积溶出率,其中,抛物线模型的相关系数均在0.99以上,是最佳模型. AOD渣中Cr的连续淋溶动力学模型的构建可为不锈钢渣中Cr的淋溶毒性及其生态风险评价奠定试验和理论基础.      

电解锰渣库失稳概率分析

以流固耦合的极限平衡法为基础,运用了泰勒级数法,对一铺膜防渗锰渣库在不同堆积高度的可靠度和失稳概率进行了计算分析,并参照美国陆军工程兵团对于岩土边坡的失稳概率评价标准,对锰渣库在运行过程中的边坡失稳风险进行了评估。分析表明:铺膜防渗的电解锰渣坝,当沿用常规不防渗尾矿坝设计时,边坡失稳概率过高,应通过增加导渗体数量、降低边坡坡度、放缓渣库上升速度等设计优化措施,降低锰渣库边坡失稳风险;对于影响渣库边坡稳定的重要参数,如抗剪强度、渗透系数、界面抗剪强度等,有必要通过高质量的取样和审慎的试验获得可靠的试验数据,以降低参数的不确定性,进而增加预期安全水平。     

铅锌冶炼厂渣堆场周边土壤铅污染特征

金属冶炼过程留下的废渣经过雨水冲刷及渗滤液等的作用使残留在废渣中的重金属发生迁移转化,导致渣堆场下及周边土壤受到重金属污染。了解冶炼厂渣堆场下及周边土壤重金属污染状况对场地修复及土地利用规划均有重大意义。本研究调查了湖南某铅锌冶炼厂渣堆场0~4 km内三个采样区0~20 cm表层土壤及0~100 cm深度土壤中铅的污染状况,采用单项污染指数法进行铅污染评价,并分析了铅纵向迁移随深度变化和横向迁移随距离变化的分布特征。结果表明,铅锌冶炼厂渣堆场下及周边0~1 km范围内土壤受到了铅污染,渣堆场下、距渣堆场10 m处及1 km处表层土壤中重金属铅的质量分数分别可达775.25、645.33和309.80 mg·kg^-1,超过了当地土壤中铅的背景值,也超过了土壤二级质量标准甚至三级质量标准。三个采样区的铅污染指数分别为2.6、2.1及1.03,污染等级均为Ⅱ级,污染程度为轻度污染。三个采样区土壤中铅污染主要集中于0~20 cm土壤层中,铅的质量分数分别达775.25,645.33和309.80 mg·kg^-1,20~100 cm土壤层中铅的质量分数低于0~20 cm的,分别在88.48~120.96 mg·kg-1、235.01~380.16 mg·kg^-1及309.80~59.32 mg·kg^-1之间。渣堆场下土壤中的铅从0~20cm土壤层往下至20~100cm土壤层迁移量远小于距渣场10 m处及1 km处的。三个采样区表层0~20 cm土壤层中铅的变化规律为距渣堆场0 m（渣堆场下）〉距渣堆场10 m〉距渣堆场1 km〉距渣堆场4 km,质量分数随距离增加而降低。20~40 cm及40~60 cm土壤层中铅的变化规律为距渣堆场10 m〉距渣堆场1 km〉距渣堆场0 m处（渣堆场下）〉距渣堆场4 km,60~80 cm及80~100 cm土壤层的变化规律为距渣堆场10 m〉距渣堆场0 m处（渣堆场下）〉距渣堆场1 km〉距渣堆场4 km,铅的质量分数随距离的增加先升高后降低。