液态高炉渣热量回收利用方法及问题

钢铁冶金行业生产会产生大量的高炉渣.高炉渣由于自身温度比较高,含热量丰富,对能源工业来说是一种很好的二次资源.世界上已有一些国家对高炉渣热量的回收利用进行了一定的研究,而国内这方面的研究却很少.详细介绍了近几年国内外对高炉渣热量回收利用的情况,在此基础上,阐述了高炉渣热回收技术需要解决的关键问题和发展趋势.     

用生命周期的方法评价铜炉渣作为铜选矿原料的环境影响

运用生命周期评价的方法,分别对铜炉渣和铜矿石回收铜的选矿过程的环境协调性进行了对比研究,得到了选矿生产过程中各工序的环境负荷数据。评价结果表明,铜炉渣的人类健康损害、生态系统损害和资源损害分别为0.20783、0.00764和0.01919,而铜矿石的分别是0.08165、0.0075和0.08857,铜炉渣生产铜的资源损害比铜矿石低,而人类健康损害和生态系统损害比铜矿石高,铜炉渣选矿生产过程每生产1 kg渣精矿的环境负荷约为铜矿石的1.32倍。随着国内铜精矿供应缺口的增大,从铜炉渣中回收铜资源将显著地提高资源利用率,有利于循环经济的发展。     

不同条件下高炉渣吸附水中无机磷的研究

高炉渣(BFS)是在冶炼生铁过程中产生的固体废弃物,开展高炉渣的资源化研究具有重要意义.为了对水淬高炉渣净化含磷污水的应用提供理论依据,采取等温吸附的实验方法,比较了不同水淬炉渣的吸附磷效果,研究了不同pH和不同温度下水淬炉渣吸附磷的特点,结果如下:利用Langmuir等温吸附方程炉渣吸附磷的过程进行拟合,其相关系数均能达到显著水平.炉渣的碱度越高,吸附磷的效果越好;炉渣对磷的吸附能力随溶液pH的增加而降低,且初始为酸性(pH=2、4)的溶液在吸附达到平衡后pH有所上升,而初始为碱性的溶液(pH=10、12)在吸附达到平衡后pH有所下降;炉渣对磷的吸附是一个自发放热过程.     

转炉渣诱导磷酸钙结晶法去除和回收废水中磷的研究

以转炉渣为晶种材料,利用批次结晶沉淀实验,研究不同的反应条件对诱导磷酸钙结晶法去除和回收废水中磷的影响。结果表明,最优反应条件为:pH=9.5,Ca/P摩尔比2∶1,转炉渣用量1.7 g/L,反应时间3 h,在此条件下,碳酸根对反应的影响甚小,对养猪场废水和污泥浓缩池上清液的处理,最高去除率分别达到95.36%和96.54%;转炉渣循环利用10次,回收磷的效果仍然很好。运用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)等测试手段对在最优工艺条件下重复使用10次的转炉渣进行了表征,证明回收的磷主要以羟基磷灰石(HAP)形态存在。     

城市生活垃圾焚烧炉渣在混凝土中的应用研究

研究了在混凝土中利用城市固体废物焚烧炉渣(以下简称MSWI炉渣)的可行性以及MSWI炉渣在混凝土中的最佳替代率问题。通过对MSWI炉渣化学成分、物理特性以及MSWI炉渣混凝土抗压强度、弹性模量、毒性特征沥滤方法(TCLP)等测试结果进行分析,得到如下结论:从技术手段和环保角度来看,利用MSWI炉渣替代天然粗集料制备混凝土是可行的;对MSWI炉渣进行湿磨预处理可明显改善MSWI炉渣混凝土的力学性能和渗滤特性;MSWI炉渣在混凝土中的替代率不宜超过50%。     

回收粉煤灰磁珠在污水处理中的应用

从粉煤灰综合利用角度，探讨利用回收粉煤灰中磁珠作磁种，用高梯度磁分离技术进行污水处理的可行性，进一步研究了粉煤灰磁珠粒度组成对污水处理效果的影响。     

沉淀法回收聚苯乙烯泡沫塑料的工艺研究

研究沉淀法回收聚苯乙烯泡沫塑料（EPS）的工艺，利用石油裂解副产物为溶剂回收废旧聚苯乙烯泡沫塑料，以废治废，回收利用。溶剂低毒，对聚苯乙烯泡沫塑料溶解速度快，溶解量大，价廉易得。采用转式间歇投料并附加溶剂挥发分z收装置的工艺，溶剂回收率高，无二次污染，可循环使用。聚苯乙烯塑料（PS）回收率可达99％。     

改性高炉渣对甲基橙的吸附

以盐酸和十六烷基三甲基溴化铵对包钢高炉渣进行表面改性,通过XRD、SEM和N2吸附-脱附测试研究其微观结构和孔径分布,并以阴离子型染料甲基橙溶液为模拟染料废水研究其吸附性能,进而探索最佳改性制备条件。研究结果表明：有机改性高炉渣主要化学成分为SiO2,表面有明显的孔道结构,比表面积高达394.5 m2·g-1,平均孔径为12.4 nm;有机改性高炉渣对甲基橙溶液均具有较强的吸附性能,最佳改性条件为加入改性剂盐酸浓度为3 mol·L-1、十六烷基三甲基溴化铵的最终投加浓度为8 g·L-1、水热温度160 ℃和16 h,此时所制备的有机改性高炉渣吸附性能最强,吸附率为98.06%,最大吸附量达357.14 mg·g-1。等温吸附实验表明,有机改性高炉渣对甲基橙溶液的吸附属于多分子层吸附。     

施用高炉渣对土壤磷吸附-解吸特性的影响

采用振荡平衡法,研究了施用高炉渣对土壤磷的吸附解吸特征的影响。结果表明:Langmuir、Freundlich和Temkin方程都能较好地描述高炉渣对土壤磷的吸附特征,但以Langmuir模型为最优。与对照处理相比,施用高炉渣的土壤吸附平衡常数k值增大,自由能ΔG降低,最大吸附量Xm和最大缓冲容量MBC提高;磷的解吸量增加,总解吸量和总解吸率分别是对照处理的1.05～1.25倍和1.02～1.36倍;施用高炉渣还能减弱吸附-解吸过程中的滞后效应。上述结果说明施用高炉渣可以改善土壤保蓄和供应磷的能力。     

小型纸厂黑液处理研究

论述了采用化学絮凝－炉渣吸附处理小型纸厂黑液的研究。先用絮凝剂处理黑液，处理水再经炉渣吸附过滤，分析处理前后水质的变化，并对炉渣的吸附性能进行选择实验，确定最佳操作条件。结果表明，该法能有效地降低废液中的ＣＯＤ和色度，既经济，又简单，且效果明显，是一种处理黑液的好方法，值得进一步研究。     

多效热回收催化燃烧工艺对制药企业间歇性VOCs的处理及应用

为有效处理制药行业生产过程中产生大量间歇性VOCs,构建由蓄热、换热、回热、补热组成的多效热回收直接催化燃烧工艺,结合模糊PID温度控制策略,以500 g·m⁻³铂钯合金镀在蜂窝陶瓷载体上为催化剂,处理某制药行业排放的间歇性有机废气,验证该工艺在处理制药行业排放的间歇性有机废气的可行性。结果表明：在制药行业排放的VOCs质量浓度为22mg·m⁻³到6293 m g·m⁻³较大波动条件下,多效热回收催化燃烧工艺能稳定有效地净化制药行业排放的有机废气,且净化后排放的VOCs浓度均小于20 mg·m⁻³,综合处理效率大于97%;随着排放的VOCs质量浓度的增高,处理效率也越接近100%;采用该工艺后,年平均运行成本为35.72×10⁴元,与传统工艺相比,运行成本降低了27%以上。由此可知,多效热回收催化燃烧工艺能够有效处理制药行业间歇性VOCs。本研究成果可为制药行业或其他行业的间歇性VOCs治理提供参考。     

高铝粉煤灰提取氧化铝后硅钙渣用作水泥混合材

为了使高铝粉煤灰提取氧化铝后所产生的硅钙渣被大量的用作水泥混合材,通过水泥强度、水化放热和干缩性实验研究了原状硅钙渣和脱碱硅钙渣对水泥强度和稳定性的影响。结果表明,当硅钙渣掺量达30%时,硅钙渣水泥强度仍可满足P·C 32.5水泥要求。且随硅钙渣掺入量的增加,水泥早期水化放热速率增加的同时水泥累计水化放热量和干缩率还会显著降低。与原状硅钙渣相比,在同等掺量的情况下,脱碱硅钙渣更有利于保持水泥强度,降低其水化热和改善干缩性。     

Remobilization of metals from slag and polluted sediments (case study: the canal of the Deûle River, northern France)

The anthropogenic impact on the environment in the last century has proven to be very negative due to the fast development of industry. A typical example is the De?le River in northern France, one of the most polluted sites in this region. The concentrations of Pb, Cd, Zn and Cu in river sediments are 300, 800, 50 and 15 times higher, respectively, than the background values. The present study was undertaken to evaluate the capacity of already polluted sediments to capture metals released from industrial wastes (slag). As it were, in spite of the high metal pollution level, sediments have still shown the ability to adsorb metals released from slag under the conditions provided. Their efficiency in "cleaning up" some of the metals (e.g. Pb) seems to be additionally enhanced in anoxic conditions. This study provided some additional information on the importance of sediments as a pollutant sink.     

不锈钢尾渣重金属回收工业实验与应用

为降低堆存不锈钢尾渣重金属浸出危害和生产钢渣肥料,进行了重金属湿法回收工业实验。实验结果表明,金属品位和综合回收率可达到86%、95%;Cr、Ni平均回收率可达到90%。将研究成果运用到山西太钢不锈钢尾渣处理工程实践上,取得了良好的效果。通过对工艺流程和调试过程的介绍,从重金属矿物相组成和分选机理入手,分析了工艺特点和影响因素,为工艺推广应用提供了参考。     

典型大宗工业固体废物产生现状分析及产生量预测

针对大宗工业固体废物产生量大、历史堆存量多的问题,基于历史年份产废量和行业贡献度分析结果,运用灰色GM(1,1)模型预测了2021–2025年特定行业典型大宗工业固体废物产生量。结果表明,尾矿、粉煤灰、煤矸石、冶炼废渣、炉渣、脱硫石膏等6种典型大宗工业固体废物普遍集中产生于1~2个特定行业,且特定行业的贡献程度普遍超过80％。到2025年,我国金属矿采选业尾矿,电力、热力生产和供应业粉煤灰,煤炭开采和洗选业煤矸石,黑色金属冶炼和压延加工业冶炼废渣,电力、热力生产和供应业炉渣及脱硫石膏产生量将分别达到13.46×10¹¹、6.45×10¹¹、15.86×10¹¹、6.21×10¹¹、2.57×10¹¹和2.50×10¹¹ kg,较2019年产生量分别增长55％、39％、238％、73％、52％和131％。建议充分考虑以采矿、冶金、电力、热力等产废量较大的行业为治理重点,并合理规划大宗工业固体废物利用处置设施布局和能力建设。本研究结果可为“十四五”时期深入开展“无废城市”建设,科学制订产废行业环境管理政策提供参考。     

提高硅钙渣胶凝活性的热活化实验

硅钙渣作为高铝粉煤灰碱-石灰烧结法提取氧化铝后产生的二次固废,为了使其能够大量地应用于建材领域,研究了热活化温度对硅钙渣水化胶凝性活性的影响,并采用TG-DSC和XRD对机理进行了分析。 结果表明,硅钙渣中方解石的分解是硅钙渣活性得以提高的主要因素,在煅烧温度在600~700℃时,其胶凝活性最佳。     

中国炭黑工业大气污染控制

本文研究我国目前炭黑工业大气污染控制技术的状况及特点。近十年来，我国炭黑工业大气污染控制技术有了长足的进展，选择合理的工艺过程，采用袋滤器高效净化炭黑烟气，成功地开发了炭黑工业气体余热的回收及利用。为此，我国炭黑工业大气污染控制技术，实现了炭黑微粒和可燃气态污染物的高效净化，炭黑工业气体余热绝大部分得到了回收及利用，余热利用率达６０％以上。我国炭黑工业一跃成为低能耗、有效能高效利用，大气污染物高效净化的清洁生产的化工厂，和生产热力及电力的能源部门。     

Prospect of recovering phosphorus in magnesium slag-packed wetland filter

Phosphorus recovery from wastewater not only reduces the unbearable impacts of excessive nutrient discharge on environmental systems but also favor the reuse of phosphorus resource. Based on the mechanism as well as technical analysis for major phosphorus recovery techniques including struvite precipitation and wetland substrate adsorption, a novel magnesium slag-packed wetland filter and corresponding operational procedures are proposed, which aim to reduce the dependence of using magnesium-containing chemical reagent as magnesium sources for struvite precipitation, and improve the accumulation and recovery performance for struvite precipitation within porous wetland substrate. Results from preliminary experiments indicated that magnesium slag particles with approximately 2 mm in diameter can recover 43.20–72.39% phosphorus from 1–25 mol/L PO₄ ^3? solution, and the presence of 5–50 mol/L NH₄ ⁺ contributed to 11.71–29.11% enhancement of phosphorus recovery mainly due to struvite precipitation. The detected generation of struvite via XRD spectrum analysis partly demonstrated the potential of phosphorus recovery in magnesium slag-packed wetland filter. The proposed phosphorus recovery technology is free of secondary pollution and solid waste generation; phosphorus-saturated (mainly due to struvite precipitation and adsorption) magnesium slag particles can be potentially used as phosphorus fertilizer and thus partly solved the traditional shortages of disposing phosphorus-saturated substrate due to low phosphorus contents.