高炉渣非晶态含量的定量分析方法研究

通过X-ray衍射方法对高炉渣中非晶态与晶态的含量进行了定量分析研究。定量分析过程包括标准样品制备、配样与衍射以及数据处理分析。数据处理包括非晶态衍射峰及晶态峰在一定衍射角度内的积分、线性拟合与定量系数确定。提出了X-ray衍射方法所用的高炉渣标准样品的制备方法,包括100％非晶态标样和100％晶态标样。提出了由100％非晶态和100％晶态为标准样品时,高炉渣中非晶态含量的测定方法,适用于非晶态含量较高(>80%)的高炉渣的定量分析。结合数学处理和X-ray衍射结果,可得到原始高炉渣中非晶态含量和晶态含量,以及相应的比例系数,适用于非晶态含量高的高炉渣(>90%)。     

Thermokinetic features of the early stages of hydration of slag alkaline binders

This paper presents results of thermokinetic studies on the early stages of hydration of some slag minerals, slag alkaline binders of traditional and new-generation compounds. A possibility of adjustment and control of hardening processes through thermokinetic indices of hydration (intensity and completeness of heat evolution) for various compounds, types and quantities of the alkaline components and temperatures is proved.     

三乙醇胺改性煤渣自水溶液中去除酚类化合物的特性研究

用三乙醇胺处理制得了改性煤渣，研究了酚类化合物在改性煤渣/水间的界面行为，并探讨了其吸附机理，结果表明：三乙醇胺处理后的改性煤渣对酚类化合物有较强的吸附能力，吸附速度快；常温下，受温度影响小，三乙醇胺处理后的改性煤渣对酚类化合物有较强的吸附能力，吸附速率快；常温下，受温度影响小；选择性不明显；呈现出以表面吸附及分配作用共存的吸附形式。     

Effect of the Water Quenched Slag‐epoxy Resin Composite on Microwave Absorbing Properties

Although in recent years, the ash residues produced from municipal solid waste incinerators (MSWI) in Taiwan have been decreased gradually due to the public awareness of waste classification, it is still necessary to find a suitable landfill site to dispose these wastes safely and economically. For this reason, the plasma melting technology was selected to convert the unwanted ash residues into harmless water quenched slag. More importantly, the effect of the dielectric and magnetic properties of microwave absorber composed of water quenched slag‐epoxy resin composite was studied. The absorbing performance of water quenched slag‐epoxy composites at same sample thickness and at various sample thickness were also studied by measuring complex permittivity, complex permeability and reflection loss in the 2–18 and 18–40 GHz microwave frequency range using the free space method. It was found that the optimum thickness of absorber needed to yield the best reflection loss could be obtained and an absorption frequency range shifting at the frequency range of 2–18 and 18–40 GHz.     

Hydration Kinetics for Alkaline Activation of Slag from Color Variation Data

In this study, we explore a new method based on color variation data to derive the kinetics of the entire process of the hydration of alkali-activated slag (AAS). Using this image analysis technique, we can monitor the induction period that cannot be observed using conventional microcalorimetry techniques. Color variation was recorded across a sequence of 9999 images, which were processed via MATLAB software package. Further, an average pixel value (APV) was determined to represent the color in each image. Reaction parameters, such as color variation velocity v(t), reaction speed ε(t), and hydration degree α(t), that govern the entire hydration process were determined. On the basis of the reaction parameters and a Krstulovic–Dabic kinetic model, integral and differential equations were derived to simulate the three basic processes of AAS hydration. Equations describing the reaction kinetics of AAS with solutions of three different concentrations of NaOH were extracted using this method.     

水冷壁气流床气化炉灰渣结构分析

在管式电炉还原性气氛下,对煤灰进行1 300℃和1 400℃的高温热处理。同时,在小型膜式水冷壁气流床气化炉热模装置中进行煤气化实验。利用XRD、SEM和EDS等方法,考察了热处理后灰渣与煤气化所得炉渣的表面形态、内部微观结构、矿物组成等结构特性,并对管式电炉内进行灰渣热处理实验的可行性进行评估。结果表明,热处理温度和灰渣流动温度对灰渣的结构具有重大影响,热处理温度高于灰渣流动温度约10℃时,灰渣中含有大量矿物晶体且表面形态粗糙,内部微观结构凹凸不平,灰渣难于流动;热处理温度高于灰渣流动温度约100℃时,渣中大部分矿物晶体已变成无定形的玻璃体物质,灰渣表面及内部微观结构变得光滑均匀。采用管式电炉模拟气化炉内灰渣氛围,研究气化炉操作温度对灰渣结构的影响,具有一定的可行性。     

电炉渣超微粉改性生物质废弃物制备生态活性炭的光谱学分析

利用木材、竹子、等其他生物资源制备具有发达多孔结构与丰富比表面积的活性炭,存在生产成本较高、不利于生态环境的可持续发展、使用寿命短和失效后容易造成室内环境二次污染的问题。冶金固体废弃物与生物质废弃物是工业生产与农业生产主要的副产品,因利用难度大、附加值低且成本高,导致大量堆放和填埋,不仅造成生态环境的污染,而且极大的浪费潜在资源。面对上述问题,利用冶金固体废弃物与生物质废弃物开发一种价格低廉且性能优越的生态活性炭,既是冶金固体废弃物与生物质废弃物的高附加值利用与资源可持续发展的重要途径之一,也是大幅降低改性活性炭生产成本与提高经济效益的重要途径之一。以核桃壳与电炉渣为研究对象,利用电炉渣中含有的金属氧化物对生物质废弃物进行改性处理制备用于甲醛降解的生态活性炭,依据《室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量》(GB18580-2017)对生态活性炭性能进行测试。利用X-射线光电子能谱(XPS)对元素含量进行测试与分析,X-射线荧光光谱仪(XRF)对化学成分进行测试与分析,傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对结构组成进行测试与分析,X-射线衍射仪(XRD)对矿物组成进行测试与分析,扫描电子显微镜(SEM)对微观结构进行测试与分析,激光粒度仪(LPSA)对粒度分布进行测试与分析和比表面积及孔径测定仪(BET)对孔结构进行测试与分析,以揭示核桃壳与电炉渣制备生态活性炭的机理,以及生态活性炭对甲醛的降解机理。结果表明:核桃壳超微粉与电炉渣超微粉进行复合制备具有良好降解甲醛性能的生态活性炭,不仅实现了冶金固体废弃物与生物质废弃物的高附加值的利用,而且提出了"以废治危"的新室内空气甲醛治理理念。电炉渣超微粉较好的被包裹于生态活性炭层状结构中,提高生态活性炭的粉化率,形成粒径较小的颗粒,有利于提高生态活性炭与甲醛的降解作用面积。电炉渣超微粉中含有Fe元素、Mn元素与Ti元素,Fe元素具有磁性促使大量甲醛在生物质活性炭孔结构表面形成富集,Mn元素与Ti元素对已经富集的甲醛进行催化降解,实现吸附降解与催化降解的协同作用。     

攀钢冶炼废渣中重金属地球化学特征及其环境效应

为治理钢铁冶炼产生的废渣对环境造成的污染,通过对废矿渣堆以及周围土壤中重金属元素的地球化学特征分析,研究了它对附近环境造成破坏的影响因素及污染程度.结果表明:(1)冶炼废渣中重金属元素趋向于富集在比表面积大的颗粒上,易于进入大气中产生环境污染;(2)矿渣堆对环境的破坏以降尘为主要形式,与距离及地形因素呈一定相关;(3)...     

古代铜矿冶炼过程中稀土元素的变化研究

主要研究稀土元素在铜矿冶炼过程中的变化规律及其在冶金考古中的潜在应用。实验采用电感藕合等离子体发射光谱仪(ICP-AES)测试了湖北铜绿山、宁夏照壁山、山西中条山和内蒙古林西大井古代矿冶遗址的铜矿石，炼渣和铜锭的稀土元素含量，通过对其稀土总量和稀土配分模式的对比研究，探讨了稀土元素在古代铜矿冶炼过程中的化学行为。结果发现稀土元素在铜矿冶炼过程主要富集在炼渣中，金属铜中的稀土元素含量很低。因此，要想根据青铜器中的稀土元素特征示踪铜料来源，是很难实现的。通过对比各矿冶遗址的铜矿石、炼渣和铜锭的稀土配分曲线，发现炼渣的稀土配分曲线为判断古代所使用的冶炼技术及铜矿石的输出路线提供了可能。