钢渣改性研究进展及展望

我国钢渣产生量巨大,随着日益严格的环保要求,为使钢渣达到资源化利用的目的,钢渣改性成为需要迫切解决的工作。简述了我国钢铁行业产生的钢渣的组成特点、资源化利用存在的问题;重点综述了钢渣改性的研究进展。结合现存钢渣改性工艺的特点,指出热态钢渣碳酸化改性,不仅可以充分利用钢渣本身的巨大热能,实现钢厂内CO₂减排,还能够实现钢渣稳定性和胶凝性能的改善,是今后钢渣改性研究的重要方向。     

激发剂对钢渣复合胶凝材料再利用

炼钢过程中产生的废渣则为钢渣,主要原料为钢渣,可作为循环再利用材料,将少量激发剂掺入,分析激发剂对钢渣胶凝材料性能所产生的影响。钢渣中掺入激发剂后,其活性显著提高,将早期钢渣胶凝材料性能极大改变。在激发剂的作用下,可增加119.8%的钢渣胶凝材料3d抗压强度。对于钢渣胶凝材料而言,激发剂对浆体水化产物种类没有明显影响。     

钢渣中重金属在水泥基胶凝材料的长期浸出行为

采用连续水槽浸出试验研究了钢渣在胶砂中重金属的长期浸出规律,并通过浸出动力学模型拟合预测了胶砂30 a重金属累积浸出量。结果表明：钢渣中含有As、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb和Zn等重金属,制备成胶砂后Cr、Cu、Ni和Zn浸出量偏高。随着浸出时间的增加,溶液中重金属离子累积浸出量先快速增加后减缓;胶砂预先养护龄期越长,重金属累积浸出量越低,对重金属Zn的固化作用越明显。水泥胶砂中Cr和Ni、Cu和Zn的浸出规律分别符合Elovich方程和双常数速率方程,掺钢渣胶砂中Cu的浸出规律满足双常数速率方程,而Cr、Ni和Zn的浸出规律满足二级动力学方程。通过动力学方程计算,预测掺钢渣胶砂与纯水泥胶砂中Cr、Cu、Ni和Zn的30 a累积浸出量相比分别降低了49.52%、24.02%、47.20%和89.79%。     

饱和除磷改性钢渣再生技术研究

用不同氧化还原电位的盐酸溶液和氢氧化钠溶液作为再生溶液对吸附磷饱和的改性钢渣进行再生,研究了影响改性钢渣再生的相关参数。结果表明：再生液中盐酸溶液的浓度为1．5mol／L,氢氧化钠溶液的浓度为2mol／L,二者的体积分别为50mL;再生时间为100h,再生溶液氧化还原电位为-100mV时,脱附率较好。     

改性钢渣对镉离子吸附特征的研究

对比不同的改性方法,研究改性钢渣对镉离子去除的效果,并对改性前后钢渣吸附性能进行比较。通过考察粒径、投加量、处理时间、镉溶液初始浓度等因素对吸附效果的影响,拟合吸附等温曲线。实验结果表明,高温活化改性钢渣效果最佳,当改性1.5 h,温度为800℃时镉离子去除率达到最高为94%。在室温条件下,在100 m L含镉溶液(镉离子初始浓度10 mg/L)中,投加1 g粒径为0.15~0.9mm的钢渣,振荡30 min后吸附达到最佳。高温改性钢渣对镉离子的吸附过程符合Freundlich方程,相关系数为0.998 4。     

改性钢渣颗粒除藻的特性研究

以高温活化改性钢渣颗粒为研究对象,对其在机械搅拌条件下对水体中不同种属藻的去除效果和对藻类的光合作用活性的影响进行试验研究,并对其除藻机理进行了初步探讨.结果表明:改性钢渣颗粒对水体中各藻属均有很好的去除效果,对藻类的光合作用活性具有很好的胁迫抑制作用;改性钢渣颗粒在100 r/min的搅拌强度下,对藻类的去除主要以吸附为主,在400 r/min的搅拌强度下,对藻类的去除以吸附和机械损伤为主.     

热态钢渣CO_2改性及热力学性能研究

钢渣是来源于炼钢过程的废弃物,其矿物组成与水泥熟料相似,但钢渣中含有较高的f-Ca O,是限制钢渣在建材领域应用的重要原因。基于此,利用CO2改性技术对钢渣进行了改性处理,并通过热力学分析对改性效果进行了验证。结果表明:热力学理论分析与实验结果具有良好的一致性,CO2作为改性气相对钢渣物相组成具有显著改性效果,改性后钢渣中f-Ca O含量可以降到1%以下。     

改性钢渣的除铅性能

通过添加氧化铝改性制得的钢渣吸附剂在水溶液中具有较高的稳定性与良好的除铅效果。A1/CS比为0.5,0.5mol/L H_2SO_4溶液中处理1h并适当灼烧的CS-A1吸附剂在30min之内即可完成对铅的吸附,实验得到的铅去除量达420mg/g,具有很高的实用价值。     

FeCl3改性钢渣脱除燃煤烟气中Hg0的研究

以钢铁厂废弃钢渣为原料,以丙酮溶液为分散剂制备FeCl₃改性材料,在固定床吸附评价装置上考察了钢渣在FeCl₃改性前后对模拟烟气中Hg脱除效果的影响,并结合吸附试验与微观表征对改性催化剂的脱汞性能进行分析.结果表明:氯是FeCl₃改性钢渣吸附剂的主要活性组分,FeCl₃的掺入使钢渣的比表面积由1.06 m2/g提高到1.32 m2/g,进而提高吸附剂的汞吸附容量,经FeCl₃改性后废弃钢渣对汞的脱除效率比未改性前提升了3.2倍.SO₂的存在降低了FeCl₃改性钢渣材料的脱汞性能,持续通入的SO₂与吸附剂接触占据了部分孔道和表面活性位点,使得对单质汞的吸附效率下降,200℃时含有SO₂时的FeCl₃改性钢渣吸附剂吸附量比未通入SO₂气体的改性材料降低了75.57%;在含有HCl气体的烟气体系中,FeCl₃改性钢渣材料对汞的脱除效率从3432.70 ng/g升至10341.10 ng/g,并且随着反应温度的升高零价汞向氧化态汞转化的效率增加.研究显示,SO₂的存在降低了FeCl₃改性钢渣吸附剂的脱汞性能,而HCl气体有效地促进了FeCl₃改性钢渣吸附剂对零价汞（Hg0）的脱除.      

环境矿物材料吸附重金属的有机改性研究

环境矿物材料应用在重金属污染治理中越来越受到人们的关注,而通过有机改性可以有效提高其治理效果。结合国内外对环境矿物材料的有机改性研究,综述了应用于重金属污染治理的环境矿物材料有机改性的研究进展,并提出了发展趋势和展望。     

黏土对钢渣烧结的影响规律研究

向钢渣中添加不同质量黏土,对钢渣烧结温度、产物性能和物相进行了研究。结果表明:黏土的加入对钢渣的烧结温度、烧结性能和微观结构均有一定影响。每增加10%的黏土,钢渣烧结温度降低20~40℃。当黏土加入量超过20%时,吸水率降低至0.5%以下,同时通过扫面电镜和X射线衍射分析,发现烧结产物中产生了大量的钙铝黄长石晶体结构。     

g-C3N4光催化剂的改性优化研究进展

类石墨氮化碳(g-C_3N_4)具有原材料成本低和电子能带结构独特等优点,且有可见光活性。以g-C_3N_4为催化剂的光催化技术在解决环境污染和能源短缺等问题方面具有广阔的应用前景。但g-C_3N_4也存在光催化活性低和光响应范围小等问题。阐述了数种针对g-C_3N_4的改性和优化方法,包括通过非金属、金属掺杂和共掺杂改性g-C_3N_4光催化剂,设计零维、一维、二维、纳米球及其他结构g-C_3N_4,对其进行分子结构优化,以g-C_3N_4为基础构建Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型、肖特基结和Z型异质结结构复合光催化剂,从而增大比表面积、提高电子空穴分离效率、扩展光响应范围等,以提高光催化性能,并讨论了相应的改性方法对光催化性能的影响。最后指出了g-C_3N_4光催化技术目前所面临的问题。     

我国环境影响评价VOCs模拟研究进展

VOCs污染防治是目前我国大气污染治理的重点工作之一。通过收集、整理、分析我国重点行业建设项目环评报告书,并与美国VOCs模拟研究现状进行对比,从模拟因子、评价标准、模拟程度等方面出发,分析了建设项目环评VOCs模拟工作中存在问题,提出建议对策,旨在为规范我国环境影响评价领域VOCs模拟提供参考。     

钢渣在建筑材料中的易磨性和稳定性研究

针对目前钢渣处理和钢渣综合利用中存在的问题,指出对钢渣实施改质处理是提高钢渣资源化率的有效途径。通过高温成分改质、电子束辐照改质钢渣,和对钢渣改质机制的研究,解决钢渣应用中的体积不稳定性、易磨性和活性问题。该技术的研究可为寻求大宗量应用钢渣的途径和开发出高质量的钢渣产品奠定基础。     

钢渣膨胀性的实验

钢渣具有高碱度的特点,当碱度>2时转炉渣中的氧化钙将有一部分以游离氧化钙的形式存在。游离氧化钙是造成转炉渣膨胀的主要因素。本试验采用压蒸法测定了高炉渣和转炉渣的膨胀性,考虑了粒度和陈化时间对转炉渣膨胀性的影响,为高炉渣和转炉渣的应用提供依据。     

铬渣处理技术及资源化利用研究进展

随着含铬材料的大量使用,在生产和使用过程中产生了大量的废渣。其中六价铬对人体及环境有很大的毒害作用,因此必须要对其进行资源化处理。本文基于此,详细综述了国内外铬渣处理技术及综合利用进展,药剂稳定化技术处理铬渣将成为铬渣稳定化的一个新的发展方向,无论从环境还是经济角度考虑,都有深远的现实意义。     

钢渣热闷移动罩车的控制方法研究

根据钢渣热闷生产的恶劣环境,对钢渣热闷移动罩车的供电和控制进行了研究,通过采用相应类型滑触线供电、变频器调速控制和无线遥控方式,实现了钢渣热闷移动罩车的可靠运行,保证了钢渣热闷产生的水汽和灰尘的有效捕集,明显改善了钢渣热闷厂房环境。     

干法脱硫渣中亚硫酸钙氧化研究

对不同反应温度和反应时间下脱硫渣中亚硫酸钙的氧化率进行了研究,研究结果表明:在氧气量充足,保持反应时间不变的条件下,提高反应温度能够促进脱硫渣中亚硫酸钙向硫酸钙转化,从能源利用方面综合考虑,最佳反应温度为400℃;在氧气量充足,反应温度恒定,亚硫酸钙氧化率随反应时间增长略有提高,但效果不明显,最佳反应时间为10 min。