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。     

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)...     

富钛氧化物体系中TiO1.5的氧化与反应耦合

本文用EMF及化学分析方法研究了富钛（25（wt）％TiO2）氧化物熔渣体系中低价钛氧化的动力学规律,探讨了添加铁氧化物对改善熔渣氧传输动力学条件的机制,及渣中低价钛的氧化与相关耦合反应的关系。     

ICP－OES测定含钒尾渣中钒的含量

以氢氟酸、硝酸消解样品,然后加入硫酸络合钛避免其在低酸度介质中水解,并且加热至产生三氧化硫烟以驱赶氢氟酸,以水稀释定容后采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-OES)直接测定含钒尾渣中钒的含量。试验考察了在共存含有铁、钛、铝、铬、锰、钒等元素的含钒尾渣复杂基体中,基体效应、光谱干扰以及背景噪音等影响因素对钒测定的干扰,方法通过优选元素分析谱线、背景校正区域以及光谱仪工作条件,并且采用基体匹配法和同步背景校正法相结合方式,消除了构成复杂且变化无常的样品基体对测定的影响。结果表明：方法可用于测定0.01～6.0%范围的钒,并且样品基体在铁20～40%、钛5～30%、铝铬锰钠硅钙镁各1～10%的范围变化对测定无影响;检测下限可达0.0009%; 精密度：RSD<3%;回收率94%～106%;方法与高锰酸钾氧化－硫酸亚铁铵滴定化学分析法的测定结果对照一致。     

基于XRD与SEM研究风淬渣微粉用于重金属污染土壤的修复机理

钢渣是冶金工业中产生的主要固体废弃物,其产量约为每年粗钢产量的15%~20%。由于技术的局限,导致我国钢渣利用率较低,仅为年钢渣产量的10%,同时加之管理制度的不健全,导致钢渣大量露天堆放,对土地资源、地下水源,以及空气质量形成严重影响。面对上述问题,利用钢渣开发一种价格低廉的固化药剂用于重金属污染土壤的修复,既是冶金固体废弃物可持续发展的重要途径之一,也是大幅降低重金属污染土壤修复成本的重要途径之一。该研究创新性是用风淬渣微粉作为固化药剂对含有Cd,Cu,Pb,Ni和Zn的重金属污染土壤进行修复。研究了风淬渣粉磨时间、风淬渣微粉掺量和养护时间对修复重金属污染土壤效果的影响。利用激光粒度分析仪测试风淬渣微粉的粒度分布、比表面积与孔隙度吸附仪测试风淬渣微粉的孔结构、扫描电子显微镜测试风淬渣微粉-重金属污染土壤混合物的微观形貌、X-射线衍射仪测试风淬渣微粉的矿物成分,分析风淬渣微粉修复重金属污染土壤的机理。结果表明,风淬渣的性质安全,对生态环境不存在污染,可以用于修复重金属污染土壤的固化技术。当风淬渣粉磨时间为100 min、风淬渣微粉掺量为20%、养护时间为14 d时,风淬渣微粉对重金属污染土壤中Cu,Cd,Ni,Zn和Pb的固化效果均达到91%以上。随着风淬渣粉磨时间的延长,风淬渣微粉的粒径尺寸减小、粒度分布趋向均匀。风淬渣的多孔结构破坏、比表面积提高,有利于提高风淬渣微粉对重金属污染土壤的修复效果。随着风淬渣微粉掺量的增加,风淬渣微粉形成的水化凝胶（C-S-H）数量增加,有利于提高风淬渣微粉包裹重金属污染土壤的效果,以达到固化重金属污染土壤中Cd,Cu,Pb,Ni和Zn的目的。风淬渣微粉对固化重金属污染土壤中Cu,Cd,Ni,Zn和Pb具有选择性,在不同养护时间下,重金属分别以Cd₂SiO₄,Cu(OH)₂·2H₂O,PbCO₃,3Ni(OH)₂·2H₂O,Ni₂SiO₄,Zn(OH)₂和Zn₂SiO₄形式存在。     

贵州三穗县钒矿石及矿渣微量元素综合利用评价

目的：探讨钒矿及矿渣中的微量元素含量,以便为钒矿石和矿渣的有效利用提供重要参考。方法采用ICP-MS对钒矿石中的微量元素进行分析,并对钒矿石和矿渣中的微量元素利用进行了评价。结果钒矿中的钒利用率仅为64.9％,矿渣中的V、 Cr、 Zn、 Mo、 Cd和U的含量很高。结论分析认为, V、 Cr、 Zn、 Mo、 Cd和U可能会对环境造成一定的影响。     

Influence of Fe_2O_3 Impurity on the Crystalline Structure of Cordierite Synthesized from Waste Aluminum Slag

1 INTRODUCTION Aluminum waste slag from aluminum factories isused as the main material to produce cordierite re-fractory material. The slag’s main composition is γ-AlOOH, which will convert into α-Al2O3 [1] at hightemperature, thus the product’s refractoriness can beimproved. Cordierite has good thermal stability andcan be widely served as high quality refractory ma-terial, electron encapsulating material, catalyst carrier,foamed ceramics, etc.[2]. Compared with th…     

垃圾焚烧灰渣的熔融物理化学特性分析

对垃圾焚烧灰渣的熔融物理化学特性研究,为合理应用和发展垃圾焚烧技术以及对灰渣的熔化处理和有效利用提供基础。本研究对目前运行的不同垃圾焚烧技术进行灰渣采样,系统分析垃圾灰渣的熔融物理化学特性的变化和相互关系,并给出灰渣流动温度和软化温度的拟合公式,并对垃圾焚烧技术及灰渣处理提出建议。     

Effect of Ca/Si ratio on the properties of steel slag and deactivated ZSM-5 autoclaved aerated concrete

In this study, the feasibility of the complete replacement of lime by steel slag (SS) as a calcium material with deactivated ZSM-5 for the preparation of autoclaved aerated concrete (AAC) was investigated. The effects of the Ca/Si ratio on the foaming effect, bulk density and mechanical strength, mineral composition, pore structure and microstructure were studied. The results show that the increase of the Ca/Si ratio enhanced the early foaming effect. AAC with an optimum Ca/Si ratio of 0.92 had a compressive strength and bulk density of 3.1 MPa and 535 kg/m³, respectively, meeting the national standards (GB/T 11968-2020) of grade A2.5 and B05. The increase of the Ca/Si ratio significantly reduced the number of pores with a pore size greater than 60 μm. In addition, X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) results show that an elevated Ca/Si ratio will change the shape and crystallinity of tobermorite.     

CaO-Al2O3-SiO2熔渣结构和热导率的分子动力学模拟

利用分子动力学模拟研究CaO-Al₂O₃-SiO₂三元熔渣的微观结构和热导率。针对六组不同Al₂O₃含量的熔渣,基于BMH势函数分析了径向分布函数、键长、键角分布函数、氧类型和微结构单元Qⁿ等微观结构信息。结果表明硅和铝在熔渣中以四面体网络结构存在,硅氧四面体较铝氧四面体更为稳定。随着铝含量增加,熔体中的键长和四面体中心角无明显变化,Al-O-Al和Si-O-Al键角逐渐减小;网络中的桥氧(BO)和三配位氧(TO)含量增加,Q³和Q⁴含量增多,在高铝区出现较多的五配位铝(Al^V)。采用Muller-Plathe方法计算了熔渣的热导率,随着铝替代硅原子,网络的聚合程度增加,强化了熔体的热输运能力,热导率呈现增大趋势。