钢渣湿法处理工艺的实验研究

论文摘要

钢渣作为炼钢过程排放的主要固体废弃物,不仅产生量大,且化学成分复杂,同时因钢渣中存在氧化钙、硅酸三钙和硅酸二钙等物相,使钢渣的化学稳定性显著降低,造成钢渣应用领域受到限制。目前我国钢渣利用率较低,不仅占用土地,且污染环境,如何高效综合利用钢渣对于钢铁行业具有重要的现实意义。本课题以国内某钢铁企业的钢渣为原料,采用湿法浸出技术和磁选技术相结合工艺,系统研究添加剂加入量、反应温度、时间和钢渣粒度等工艺参数对钢渣中钙、镁和铝等元素浸出行为的影响,以及对浸出后钢渣磁选效果的影响。该研究成果不仅可以消除钢渣的不稳定性,还可以提高钢渣的利用率,这对于我国固体废弃物的资源化具有指导和借鉴意义。在本实验条件下,得到如下结论：(1)采用湿法工艺处理后,钢渣中游离氧化钙、氢氧化钙、硅酸三钙和硅酸二钙相基本消失,形成硅酸钙相,从而使钢渣不存在稳定性问题,并且钢渣经过湿法工艺处理后,质量可以减少23%以上。(2)浸出后的钢渣经磁选分离,磁性物中铁含量可以达到29%以上,铁元素收率可以达到75%以上,尾渣中的铁含量小于5%；经磁选后的尾渣可以减少到钢渣重量的40%。(3)随着反应温度和反应时间的升高,钢渣中钙、镁和铝元素的浸出率以及钢渣的失重率呈升高的趋势,钢渣中游离氧化钙、氢氧化钙以及硅酸三钙相基本消失。(4)随着反应温度的升高、添加剂加入量的增加、粒度和液固比的减小,浸出处理后钢渣磁选出的磁性物中铁含量、铁元素收率和尾渣的失重率均呈增加的趋势。(5)随着反应时间的延长,磁性物质中的铁含量和铁元素的收率呈增加的趋势,但尾渣的失重率和钢渣总失重率呈先降低后升高的趋势。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 钢渣概述
• 1.2.1 钢渣的化学成分
• 1.2.2 钢渣的物相组成
• 1.3 钢渣的处理技术
• 1.4 国内外钢渣利用的研究现状
• 1.5 本课题研究的目的和意义
• 1.6 本课题研究的主要内容
• 第2章 实验方法
• 2.1 实验原料
• 2.2 实验设备
• 2.3 实验过程
• 2.4 分析方法
• 第3章 工艺制度对钢渣浸出行为的影响
• 3.1 钢渣的物相组成分析
• 3.2 反应温度对钢渣浸出行为的影响
• 3.3 反应时间对钢渣浸出行为的影响
• 3.4 添加剂加入量对钢渣浸出行为的影响
• 3.5 粒度对钢渣浸出行为的影响
• 3.6 液固比对钢渣浸出行为的影响
• 3.7 本章小结
• 第4章 浸出制度对钢渣磁选行为的影响
• 4.1 反应温度对磁选行为的影响
• 4.2 反应时间对磁选行为的影响
• 4.3 添加剂加入量对磁选行为的影响
• 4.4 粒度对磁选行为的影响
• 4.5 液固比对磁选行为的影响
• 4.6 本章小结
• 第5章 结论
• 参考文献
• 致谢