【摘要】：鋼渣作為煉鋼廢棄物,產量巨大,含有多種有價元素,經處理后可應用于各個行業(yè),經濟價值可觀。但是鋼渣較差的安定性和易磨性限制了它的應用,故在回收前需進行適當?shù)奶幚�。以改質的方式促進2CaO·SiO_2(簡稱C_2S)優(yōu)勢析出,利用其晶型轉變原理處理鋼渣是本文的主要研究思路。本文利用石煤分別對含磷和不含磷鋼渣進行改質,研究堿度的變化以及P元素的存在對鋼渣礦相變化和自粉化效果的影響。結果表明:磷元素大量存在于C_2S中,抑制其轉變,成為阻礙鋼渣粉化的主要因素。為使鋼渣粉化,必須除磷;一定堿度范圍內,C_2S優(yōu)勢析出,當堿度較高或低于2.0時,C_2S逐漸減少,鋼渣粉化效率低;由于V元素含量較低且富集要求高(堿度小于1.6),故難以富集并提取。同時為研究SiO_2改質對磷元素賦存狀態(tài)、鋼渣粉化效果的影響,設置了SiO_2改質高溫熔融碳熱還原實驗,發(fā)現(xiàn):磷元素只存在于C_2S之中,可利用還原法使其進入鐵相或氣化而脫除,且高溫下堿度越低、還原劑越多,除磷效果越好;高堿度渣反應后得到的C_2S呈固態(tài),與還原劑反應動力學不足,粉化效果差。為提高反應速率,進行SiO_2改質高溫熔融硅熱還原實驗,證明了:硅熱反應為固-液反應,還原動力學優(yōu)于碳熱反應的固-固反應,但反應條件仍然不佳;Si加入量少,磷還原不足,Si加入量大,則會改質過度,不存在C_2S,鋼渣難以粉化;利用多種成分改質鋼渣能夠促進除磷和C_2S優(yōu)勢析出。最后為進一步改善反應條件,研究液-液反應除磷及自粉化效果,設置石煤改質高溫熔融渣浴還原實驗,結果表明:P、Fe、V元素充分還原,極大地提高了Fe、V的回收率;P元素大部分得到還原,渣樣粉化率高,渣鐵分離效果好。
【學位授予單位】：安徽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TF841.3
【圖文】：

圖 1.1 C2S 隨溫度變化晶型轉變規(guī)律圖[47]Crystal structure transformation of C2S with temperatu用的鋼渣可采取多方面的充分利用，主要應用方路建設鋪路的原材料，水泥混凝土需求量巨大，其成分鋼渣中存在的大量硅酸鹽等礦物使其具有膠凝，并且粒度越小該性能越能得到發(fā)揮[56-57]。雖然水泥混凝土，但若是作為建筑或道路建設所用鋼渣混凝土在耐磨性、耐腐蝕性等方面均擁有解，安定性差，對鋼渣水泥性能的發(fā)揮危害極穩(wěn)定化處理。韓長菊[60]等人在混凝土中摻入一顯著改善了混凝土的粘聚性、流動性，但幾乎備出了具有較高抗壓強度的混凝土并用作人工

S2 S3 S4 S5 S6 粉化 粉化 部分粉化 不粉化 不粉化 P2 P3 P4 P5 P6 化 不粉化 不粉化 不粉化 不粉化 不粉化對不含磷轉爐鋼渣礦相變化的影響石煤改質轉爐鋼渣，主要研究了其中未粉化 S 渣樣的背散射電子圖，表 2.6 為 S4 渣樣的 ED隨著石煤加入量的增加，堿度降低，鋼渣流動可溶入 C2F 生成 MF 相，即 S4-1 相。而 MgO生成硅鈣相。然而由于 MgO 溶入反應速度較中固溶的 Ca 過量，影響了 C2S 單獨成相。S4礦相介于 C3S 和 C2S 之間，在降溫過程中，不樣粉化效果變差。此渣樣中分析未發(fā)現(xiàn)有釩元

Table 2.6 EDS data of S4# slag sampleO Mg Ca Mn Fe Al 33.96 10.63 1.54 5.35 48.52 - 59.55 12.27 1.08 2.73 24.37 - 37.69 - 30.81 - 22.10 4.91 62.06 - 20.25 - 10.43 4.79 45.50 - 42.70 - - - 65.69 - 24.61 - - - 渣樣的背散射電子圖，表 2.7 為 S5 渣樣的 ED 2.4，大部分 Mg 元素溶入 C2F 生成 MF（S5-于堿度的增加，多余的 Ca 可與 Si 生成 C2S 相已有 C2S 量的晶型轉變并不能促使 S5 號渣樣相。

【參考文獻】

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1 段寧;吳依遠;張銀鳳;;硅藻土/鋼渣復合吸附材料的制備及表征分析[J];工業(yè)安全與環(huán)保;2015年12期

2 付俊;;鋼渣熱悶技術的應用論述[J];中國廢鋼鐵;2015年05期

3 華駿;顏文斌;高峰;蔡俊;雷純;;石煤酸浸渣制備白炭黑的研究[J];非金屬礦;2015年05期

4 匡洪生;顏文斌;華駿;高峰;蔡俊;何新波;;利用石煤提釩酸浸渣燒制硅酸鹽水泥熟料的研究[J];硅酸鹽通報;2015年04期

5 徐國平;黃毅;聶聰;楊如仙;胡斌;;典型鋼渣的易磨性和膠凝活性分析[J];工業(yè)安全與環(huán)保;2015年03期

6 寧東峰;宋阿琳;梁永超;;鋼渣硅肥硅素釋放規(guī)律及其影響因素研究[J];植物營養(yǎng)與肥料學報;2015年02期

7 殷飛;王海娟;李燕燕;李勤椿;和淑娟;王宏鑌;;不同鈍化劑對重金屬復合污染土壤的修復效應研究[J];農業(yè)環(huán)境科學學報;2015年03期

8 韓長菊;張育才;黃嵐;宋華;祁加彬;;昆鋼鋼渣微粉在混凝土中的應用研究[J];山東建筑大學學報;2015年01期

9 鄧愷;吳凱;施惠生;;鋼渣在水泥及混凝土中資源化利用的現(xiàn)狀和進展[J];建材技術與應用;2015年01期

10 涂昆;劉家祥;鄧侃;;鋼渣粉和鋼渣水泥的活性及水化機理研究[J];北京化工大學學報(自然科學版);2015年01期

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1 黃東陽;轉爐鋼渣碳熱還原自粉化研究[D];安徽工業(yè)大學;2016年

2 王星;從石煤中提取石墨的工藝研究[D];武漢工程大學;2015年

3 吳賀;氣淬鋼渣用作燒結熔劑的應用研究[D];河北聯(lián)合大學;2014年

4 于建;鋼渣吸附在分散式生活污水除磷中的研究[D];北京林業(yè)大學;2013年

5 易承波;熱悶鋼渣膠凝特性及其制備高性能混凝土的研究[D];暨南大學;2011年

6 王博;鋼渣中游離氧化鈣、游離氧化鎂的測定及其安定性研究[D];北京化工大學;2010年

7 吳艷青;硅還原轉爐渣氣化脫磷熱力學和動力學基礎研究[D];河北理工大學;2007年

本文編號：2781080