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转炉钢渣处理酸性矿山废水的研究进展

工业水处理 2022年第3期42卷 41-46页

作者：杨磊曹端宁王叶雷张硕鹿存房中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083 贵州中贵环保科技有限公司贵州贵阳550005 重庆理工大学化学化工学院重庆400054

酸性矿山废水(Acidminedrainage,AMD)普遍具有pH低,Fe、Mn等离子浓度高的特点,其任意排放对环境危害很大。采用工业固体废弃物对酸性矿山废水进行中和吸附处理,具有成本低、效率高、资源综合利用率高等优点,其已成为酸性矿山废水处理的... 详细信息

酸性矿山废水(Acidminedrainage,AMD)普遍具有pH低,Fe、Mn等离子浓度高的特点,其任意排放对环境危害很大。采用工业固体废弃物对酸性矿山废水进行中和吸附处理,具有成本低、效率高、资源综合利用率高等优点,其已成为酸性矿山废水处理的发展趋势。钢渣中含有大量的碱性物质,且吸附效果好,适于作为AMD的处理材料。对钢渣处理酸性矿山废水的研究现状进行了分析,认为钢渣适于处理废弃小型闭坑矿废水,其处理效果受钢渣成分、废水成分、工艺参数等因素的综合影响。钢渣中的含钙组分为中和AMD的主要碱性物质,特别是自由CaO的含量以及含钙组分在渣中的存在形态对处理效果影响较大。钢渣对AMD中不同离子的去除效率有所不同,其中,对Cu^(2+)、Cd^(2+)、Pb^(2+)、As^(3+)、PO_(4)^(3-)等离子的去除效率较高,对SO_(4)^(2-)的去除效率较低。另外,废水pH对处理效果的影响也较大,当pH低于钢渣表面零点电荷值时,不利于钢渣对AMD中离子的吸附。通过对钢渣进行改性处理、优化工艺参数可提高钢渣处理AMD的效果。另外,对处理AMD后的钢渣进行应用评估,对于该技术的推广应用具有重要意义。

关键词：转炉钢渣酸性矿山废水中和法改性

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铬渣资源化利用研究进展

无机盐工业 2023年第2期55卷 26-35页

作者：蒋子文全学军李纲鹿存房郭毅军陈号周彦阔程治良重庆理工大学化学化工学院重庆400054

为解决目前铬渣无害化处理不彻底且未对其中的铬进行资源化利用的问题,综述了国内外铬渣处理现状,介绍了铬渣来源和成分,重点梳理和分析了有钙焙烧渣在钢铁行业的应用、无钙焙烧渣中金属回收以及液相氧化渣的资源利用。通过总结和比较,... 详细信息

为解决目前铬渣无害化处理不彻底且未对其中的铬进行资源化利用的问题,综述了国内外铬渣处理现状,介绍了铬渣来源和成分,重点梳理和分析了有钙焙烧渣在钢铁行业的应用、无钙焙烧渣中金属回收以及液相氧化渣的资源利用。通过总结和比较,提出了采用烧结炼铁工艺处理有钙焙烧渣、采用碱浸法回收无钙焙烧渣中金属以及液相氧化渣直接用作炼铁原料的建议,指出了铬盐行业在未来发展的同时,应该加强源头创新,实现工业共生,最终达到清洁生产的目的。

关键词：铬渣资源化处理综合利用铬盐

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重钢高炉喷吹煤粉性质与结构研究

重钢高炉喷吹煤粉性质与结构研究

作者：鹿存房重庆大学

学位级别：硕士

采用冶金、物理和化学等理论与方法,研究了重庆钢铁股份有限公司炼铁厂高炉喷吹用煤的物理化学性质、高炉内未燃煤粉的行为,分析了喷吹用煤的性质要求,高炉喷吹量对高炉理论燃烧温度的影响,提出了重钢高炉冶炼条件下,合理的喷吹煤粉结... 详细信息

采用冶金、物理和化学等理论与方法,研究了重庆钢铁股份有限公司炼铁厂高炉喷吹用煤的物理化学性质、高炉内未燃煤粉的行为,分析了喷吹用煤的性质要求,高炉喷吹量对高炉理论燃烧温度的影响,提出了重钢高炉冶炼条件下,合理的喷吹煤粉结构和适宜的喷吹量,并在重钢5号高炉上进行了生产实践验证分析。对喷吹烟煤和无烟煤的物理化学性质分析结果表明,烟煤中的挥发分含量要高于无烟煤,H含量随着挥发分的增加而增加。灰分分析结果表明,重钢喷吹用煤中的SiO2含量和Al2O3含量都很高,喷煤比的提高影响会影响高炉冶炼的造渣制度。对不同煤种及混合结构煤的可磨性研究表明,煤粉-200目质量分数随着加工时间增加而加大,综合考虑制粉工艺、不同粒度的煤粉的燃烧率和经济效益,建议重钢喷煤合理粒度-200目为75%。实验研究了烟煤、无烟煤以及不同比例的混合煤粉的燃烧性、热分解性和不同温度下煤粉的反应性能。烟煤的燃烧率高于无烟煤,混合煤粉中,随着烟煤比例的增加,煤粉燃烧率逐渐增大。烟煤的反应性高于无烟煤,混合煤粉中烟煤的增加有助于提高混合煤粉的反应指数。烟煤的热分解低于无烟煤,因为无烟煤是煤化度较深的煤,其中无烟煤中的有机大分子在较高的温度下才能断裂、气化,进行热解。因此,建议重钢喷吹煤粉的合理结构组成为:烟煤40～45%,无烟煤55～60%。对煤粉的微观结构进行了分析,结果表明煤中的镜质组和半镜质组为活性组分,惰质组活性较低。在未燃煤粉中有大量残余的半镜质组和丝质组。研究了喷吹制度和喷吹量与未燃煤粉形成的关系、未然煤粉的行为及其对高炉渣性能的影响。高炉内的未燃煤粉的增加对炉渣粘度影响较大,未燃煤粉对高炉渣的熔点影响不大。对于重钢5号高炉目前的冶炼条件,煤粉喷吹量小于120kg/t.Fe时,未燃煤粉产生量较少,对高炉冶炼的影响很小。

关键词：高炉喷煤烟煤无烟煤未燃煤粉

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气基竖炉工况焦炉煤气甲烷改质行为试验

钢铁 2014年第3期49卷 11-16,23页

作者：吴开基陈凌张涛郭敏鹿存房重庆赛迪冶炼装备系统集成工程技术研究中心有限公司炼铁研究室重庆401122

利用焦炉煤气＋气基竖炉生产优质海绵铁，可延伸焦化行业产业链，同时可促进中国废钢／海绵铁电炉短流程发展，改变钢铁行业能源、产品结构。针对典型焦炉煤气，通过基础性试验研究了在气基竖炉工况下，温度、H2O和CO2配比，高温海绵铁... 详细信息

利用焦炉煤气＋气基竖炉生产优质海绵铁，可延伸焦化行业产业链，同时可促进中国废钢／海绵铁电炉短流程发展，改变钢铁行业能源、产品结构。针对典型焦炉煤气，通过基础性试验研究了在气基竖炉工况下，温度、H2O和CO2配比，高温海绵铁载体对焦炉煤气中甲烷改质行为的影响。研究结果表明，提高温度有利于焦炉煤气中甲烷的改质反应，1000℃时改质后有效还原气体体积分数最高可达80％；热态海绵铁对焦炉煤气改质有催化促进作用，可提高CO2参与改质反应比例至84．9％、H2O参与反应比例至100％；CO2配人体积分数2％～6％、H2O配人体积分数4％～10％为促进甲烷改质反应的适宜范围。

关键词：气基竖炉焦炉煤气海绵铁甲烷

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利用污泥脱除燃煤电厂烟气中的汞

环境工程学报 2017年第10期11卷 5559-5564页

作者：鹿存房刘清才全学军重庆理工大学化学化工学院重庆400050 重庆大学材料科学与工程学院重庆400044

以废弃煤矿废水治理产生的污泥(AMD污泥)为原料,制备了烟气脱汞吸附剂,在模拟烟气-固定床平台对其吸附性能进行了研究。结果表明,AMD污泥对烟气中的单质汞(Hg^0)有吸附氧化作用,吸附能力为175.6μg·g^(-1),氧化率为60%~75%左右。为了... 详细信息

以废弃煤矿废水治理产生的污泥(AMD污泥)为原料,制备了烟气脱汞吸附剂,在模拟烟气-固定床平台对其吸附性能进行了研究。结果表明,AMD污泥对烟气中的单质汞(Hg^0)有吸附氧化作用,吸附能力为175.6μg·g^(-1),氧化率为60%~75%左右。为了进一步探索AMD污泥与烟气中汞的反应机理,将实验室合成的针铁矿作为对比试样进行研究。结果表明,AMD污泥具有结构疏松、比表面积大、晶粒尺寸为纳米级别的特点,具有很好的吸附基础;污泥表面形成的晶体缺陷有利于Hg^0的催化氧化反应。

关键词： AMD污泥汞烟气针铁矿

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铬铁矿无钙焙烧渣的SO_2还原解毒

化工学报 2018年第4期69卷 1678-1686页

作者：吴俊全学军李纲鹿存房罗华政重庆理工大学化学化工学院重庆400054

系统地对铬铁矿无钙焙烧渣进行了表征,并研究了SO_2还原解毒铬渣,提出了机械活化与SO_2还原相结合的解毒工艺。结果表明,该铬渣主要物相组成是(Fe,Mg)(Cr,Fe)_2O_4和MgAlFeO_4,铬渣中Cr_2O_3含量为12.23%,铬渣粒径越小,含有的总Cr(Ⅵ)... 详细信息

系统地对铬铁矿无钙焙烧渣进行了表征,并研究了SO_2还原解毒铬渣,提出了机械活化与SO_2还原相结合的解毒工艺。结果表明,该铬渣主要物相组成是(Fe,Mg)(Cr,Fe)_2O_4和MgAlFeO_4,铬渣中Cr_2O_3含量为12.23%,铬渣粒径越小,含有的总Cr(Ⅵ)、水溶性Cr(Ⅵ)、难溶性Cr(Ⅵ)量越小。SO_2还原解毒铬渣工艺过程中搅拌能有效强化外扩散过程,液固比增大有利于铬渣中Cr(Ⅵ)的浸出,铬渣中Cr(Ⅵ)的浸出随温度升高先增加后急剧降低,反应体系中压力变化对铬渣还原解毒效果影响不大。优化的SO_2还原解毒铬渣条件为:压力0.1 MPa、温度60℃、搅拌速度500 r·min^(-1)、反应时间60 min,此时铬渣中Cr(Ⅵ)的去除率达90%;机械活化90 min的铬渣进行SO_2还原解毒60 min后,渣中的Cr(Ⅵ)去除率达到98.1%,含量降至25 mg·kg^(-1)以下,达到国家排放标准。

关键词：无钙焙烧铬渣还原解毒浸取机械活化

基于文献计量的零价铁在我国水环境污染的修复研究热点分析

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广东化工 2022年第3期49卷 95-98,62页

作者：白薇扬罗奇缘鹿存房重庆理工大学化学化工学院重庆400045

借助CNKI,利用文献计量学方法对2005~2020年15年间发表的零价铁在水环境污染修复相关文献,研究了零价铁修复环境污染在2005~2020年15年间,三个时间段(2005~2010、2011~2015、2016~2020)的发展与演变,对比不同时间段内零价铁环境修复技... 详细信息

借助CNKI,利用文献计量学方法对2005~2020年15年间发表的零价铁在水环境污染修复相关文献,研究了零价铁修复环境污染在2005~2020年15年间,三个时间段(2005~2010、2011~2015、2016~2020)的发展与演变,对比不同时间段内零价铁环境修复技术发展的异同点。文献计量分析显示:零价铁环境修复历程早期主要以传统零价铁进行污染修复,主要集中于还原脱氯处理研究;逐渐进入零价铁与化学生物法联用的研究阶段,随后零价铁应用逐渐向表面改性,负载修饰发展,活性进一步加强,大大提高零价铁处理效率。历经十多年的迅猛发展,随着跨学科交叉融合不断增强,结合材料功能化,粒径尺寸纳米化为特征的新型零价铁复合材料制备。因地制宜施用将是零价铁在水环境污染修复研究中亟待突破的重要瓶颈。

关键词： citespace 文献计量学零价铁研究水环境污染

柠檬皮渣负载纳米零价铁去除搬迁厂厂区土壤中铬污染

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广东化工 2022年第4期49卷 133-136页

作者：白薇扬李红億郑佳敏鹿存房重庆理工大学化学化工学院重庆400045

通过制备柠檬皮渣生物活性炭,利用液相还原法,负载上纳米零价铁(nZVI),有效解决nZVI在土壤中铬污染处理中自身团聚问题,提高Cr(VI)的去除率。研究发现,当碳铁质量比为1.25︰1,生物活性炭携载纳米零价铁(nZVI/AC)对土壤Cr(VI)去除率达60... 详细信息

通过制备柠檬皮渣生物活性炭,利用液相还原法,负载上纳米零价铁(nZVI),有效解决nZVI在土壤中铬污染处理中自身团聚问题,提高Cr(VI)的去除率。研究发现,当碳铁质量比为1.25︰1,生物活性炭携载纳米零价铁(nZVI/AC)对土壤Cr(VI)去除率达60.3%。SEM和能谱分析表明,nZVI/AC比纯纳米零价铁更好的分散性,nZVI均匀分布活性炭表面,有效减少铁的团聚。当p H在3~9,随着p H的降低,去除率升高。在p H小于3时,观察到最高的去除效率。反应温度的升高对于提高n ZVI/AC去除溶液中Cr(VI)反应速率贡献有限。吸附动力学符合准二级动力学模型,说明n ZVI/AC对于Cr(VI)的去除主要受化学吸附过程控制。

关键词：柠檬皮渣生物活性炭纳米零价铁 Cr(VI) 吸附动力学

热处理法硫改性活性炭制备及其对气态汞的吸附研究

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河南工学院学报 2022年第2期30卷 22-26,53页

作者：席文昌苏光鹿存房周轩刘国华师东阳河南工学院材料科学与工程学院河南新乡453003 重庆理工大学化学化工学院重庆400050

为提高活性炭脱除燃煤烟气中汞的能力,采用热处理方法对硫改性活性炭的制备进行研究,考察了硫改性活性炭热处理温度、保温时间对其表面结构、孔容孔径、热重变化和吸附汞性能的影响。结果表明:不同温度热处理改性,对活性炭微孔结构和孔... 详细信息

为提高活性炭脱除燃煤烟气中汞的能力,采用热处理方法对硫改性活性炭的制备进行研究,考察了硫改性活性炭热处理温度、保温时间对其表面结构、孔容孔径、热重变化和吸附汞性能的影响。结果表明:不同温度热处理改性,对活性炭微孔结构和孔容的丰富、强化硫炭原子间的结合以及有效硫负载量的增加具有重要作用;改性后汞吸附性能从600ug/g提升到1250ug/g,有效增强了硫改性活性炭的吸附性能。

关键词：汞脱除活性炭硫改性吸附