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冶金渣制备泡沫陶瓷的现状、问题和展望

烧结球团 2022年第6期47卷 23-30,122页

作者：徐佳美刘继成苏子键张元波中南大学资源加工与生物工程学院湖南长沙410083

泡沫陶瓷是一种气孔率高、热稳定性好、耐酸碱的陶瓷材料。冶金渣的化学成分与泡沫陶瓷原料十分接近,适合用来制备泡沫陶瓷。本文通过分析泡沫陶瓷各种制备方法的优缺点及区别,综述几类典型冶金渣(钢渣、高炉渣、镍铁渣和赤泥)制备泡沫... 详细信息

泡沫陶瓷是一种气孔率高、热稳定性好、耐酸碱的陶瓷材料。冶金渣的化学成分与泡沫陶瓷原料十分接近,适合用来制备泡沫陶瓷。本文通过分析泡沫陶瓷各种制备方法的优缺点及区别,综述几类典型冶金渣(钢渣、高炉渣、镍铁渣和赤泥)制备泡沫陶瓷的研究现状,并重点分析冶金渣制备泡沫陶瓷的主要问题。结论表明:用冶金渣可以制备气孔率高、强度适宜的泡沫陶瓷,但制品的孔径及其分布难以控制;冶金渣原料粒度、物相组成及成分对泡沫陶瓷制备过程和产品性能有很大影响;原料中Na、K、Mn、Cr等具有潜在危害的元素在制备过程中的走向和固化机理,以及制品的浸出毒性也是目前研究需要重点关注的问题。采用冶金渣制备泡沫陶瓷,可以实现废物资源化的同时保护环境,并且得到高附加值的产品,具有重要的意义。

关键词：冶金渣泡沫陶瓷造孔剂法制备工艺发泡

冶金渣-硫铝酸盐胶凝体系材料加热变化及防火机理

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包装工程 2023年第19期44卷 265-272页

作者：张海龙包森布尔聂京凯乔小冬梁伟霍文明姬军国网内蒙古东部电力有限公司内蒙古超特高压分公司内蒙古通辽028000 国网智能电网研究院有限公司北京102209

目的为了探寻地下管廊更高防火等级的新要求,利用冶金渣-硫铝酸盐胶凝体系制备富含钙矾石、C-S-H凝胶结合的防火分隔材料。方法通过高温煅烧试验和热分析,并结合物相分析、微观结构观察、孔隙结构测试等手段,对样品高温行为进行研究... 详细信息

目的为了探寻地下管廊更高防火等级的新要求,利用冶金渣-硫铝酸盐胶凝体系制备富含钙矾石、C-S-H凝胶结合的防火分隔材料。方法通过高温煅烧试验和热分析,并结合物相分析、微观结构观察、孔隙结构测试等手段,对样品高温行为进行研究。结果冶金渣胶凝体系中混掺硫铝酸盐胶凝材料,有利于钙矾石的生成,在50~350℃的温度区间样品的脱水吸热量从73.27 J/g增加到109.40 J/g以上,样品抗压强度从37.18 MPa提高到40.68 MPa以上。在1 000℃下30 min喷烧试验结果显示,10 mm厚度所制备的冶金渣-硫铝酸盐胶凝体系样品的背火面温度为383~336℃,且随硫铝酸盐胶凝材料混掺量的增加而降低,其防火性能优于玻镁板和硅钙板防火材料的。结论该材料热防护机理为含结晶水物相的烧蚀吸热、烧蚀后产生的多孔层的隔热和高温下材料宏观结构完整性的共同作用。

关键词：热防护钙矾石冶金渣硫铝酸盐水泥吸热作用

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冶金渣粘度实验测量与模型预测分析

热加工工艺 2023年

作者：王帅温治豆瑞锋肖永力关运泽刘训良北京科技大学能源与环境工程学院宝山钢铁股份有限公司中央研究院

基于旋转柱法对两种冶金渣（铁水脱硫渣和转炉钢渣）进行了粘温测试，同时依据其成分使用多种粘度预测模型和Factsage软件进行粘度的预测。对比实验数据和预测结果，发现Factsage对铁水脱硫渣粘度的预报效果较好，Urbain模型和K-F模型... 详细信息

基于旋转柱法对两种冶金渣（铁水脱硫渣和转炉钢渣）进行了粘温测试，同时依据其成分使用多种粘度预测模型和Factsage软件进行粘度的预测。对比实验数据和预测结果，发现Factsage对铁水脱硫渣粘度的预报效果较好，Urbain模型和K-F模型在高温段（>1800 K）对转炉钢渣粘度的预报效果较好，在低温段（渣的粘度变化。

关键词：动力粘度冶金渣粘度模型

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冶金渣胶结材料对超细全尾砂的固化特性研究

中国有色金属学报 2021年

作者：肖柏林苗胜军高谦吴凡北京科技大学土木与资源工程学院北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京科技大学城市地下空间工程北京市重点实验室

为揭示冶金渣胶结材料对超细全尾砂的固化特性，通过XRD、TG/DTG、SEM及强度实验，从宏微观角度对比分析了3种典型胶结料的水化特性，考察了胶结料种类、温度、料浆配比、超细尾砂含量对超细全尾砂的固化特性影响规律。研究表明，冶金... 详细信息

为揭示冶金渣胶结材料对超细全尾砂的固化特性，通过XRD、TG/DTG、SEM及强度实验，从宏微观角度对比分析了3种典型胶结料的水化特性，考察了胶结料种类、温度、料浆配比、超细尾砂含量对超细全尾砂的固化特性影响规律。研究表明，冶金渣胶结材料通过碱激发、盐激法、耦合激发可完全消耗氢氧化钙，产生额外凝胶类水化产物，有利于超细全尾砂的固化；冶金渣胶结材料仅需水泥一半的灰砂比即可获得同等固化性能；充填体早期强度对超细颗粒更敏感；高温可显著提高冶金渣基充填体的早期强度，并与常规养护的后期强度有线性关系。冶金渣充填胶结材料在实际应用中需考虑成本、地域性特征，完善等级标号相关标准与评价体系，关注热应力对充填体长期稳定性的影响。

关键词：冶金渣超细全尾砂胶结充填胶凝材料固化特性

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胶结充填用冶金渣协同垃圾焚烧飞灰固镉机理

工程科学学报 2018年第9期40卷 1027-1035页

作者：杨恒倪文张思奇马旭明北京科技大学土木与资源工程学院

胶结充填采矿协同利用垃圾焚烧飞灰是解决飞灰日益激增的新思路,可大量资源化利用飞灰并固化其中的重金属离子.本文以矿渣-钢渣基胶凝材料（简称冶金渣胶凝材料）分别结合4种城市垃圾焚烧（MSWI）飞灰制备胶凝材料,并以全尾砂作为骨料... 详细信息

胶结充填采矿协同利用垃圾焚烧飞灰是解决飞灰日益激增的新思路,可大量资源化利用飞灰并固化其中的重金属离子.本文以矿渣-钢渣基胶凝材料（简称冶金渣胶凝材料）分别结合4种城市垃圾焚烧（MSWI）飞灰制备胶凝材料,并以全尾砂作为骨料制成胶结充填料,测定充填料试样的流动度、抗压强度以及Cd-（2＋）浸出质量浓度：冶金渣-垃圾焚烧飞灰基充填料试样的流动度为240-265 mm,满足矿山充填的泵送要求;28 d抗压强度均大于8.88 MPa,满足一般矿山充填1-6.5 MPa的强度要求;Cd-（2＋）浸出液质量浓度低于饮用水标准5μg·L-1的限值.通过X射线衍射（XRD）、红外光谱（IR）和热重-差示扫描量热法（TG-DSC）分析表明胶凝材料的主要水化产物组成为钙矾石、Friedel盐和C-S-H凝胶;通过X射线光电子能谱（XPS）发现Cd-（2＋）对Al3＋的结合能有较大影响,钙矾石、Friedel盐可能对镉离子有固化作用.

关键词：冶金渣垃圾焚烧飞灰胶凝材料镉

Al_(2)O_(3)对钙硅镁系微晶玻璃性能和析晶动力学的影响

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中国有色冶金 2022年第1期51卷 96-101页

作者：代文彬马明生中国恩菲工程技术有限公司北京100038

冶金渣经过改质还原并回收金属铁元素后,利用剩余熔渣直接制备成微晶玻璃等高附加值材料,是实现冶金渣高效低碳资源化的有效途径之一。提取金属铁后的熔渣多以CaO-SiO_(2)-MgO渣系为主,通常还需要补充适量Al_(2)O_(3)来改善微晶玻璃相... 详细信息

冶金渣经过改质还原并回收金属铁元素后,利用剩余熔渣直接制备成微晶玻璃等高附加值材料,是实现冶金渣高效低碳资源化的有效途径之一。提取金属铁后的熔渣多以CaO-SiO_(2)-MgO渣系为主,通常还需要补充适量Al_(2)O_(3)来改善微晶玻璃相关性能。本文通过向CaO-SiO_(2)-MgO三元玻璃体系中引入不同比例Al_(2)O_(3),来研究其对微晶玻璃抗弯强度和析晶动力学的影响。结果显示,微晶玻璃抗弯强度主要受烧结收缩率影响,在Al_(2)O_(3)为15%时,以钙长石为主晶相的微晶玻璃抗弯强度达到最大值;随着Al_(2)O_(3)含量增加,玻璃固相开始熔化温度T_(s)和液相开始析晶温度T_(l)逐渐降低,析晶峰温度T_(c)和析晶活化能E_(c)逐渐升高,而析晶速率常数k(T_(c))和晶化指数n没有明显变化。研究结果说明,随着Al_(2)O_(3)含量的增加,玻璃烧结阻力降低,析晶阻力增加。

关键词：冶金渣 Al_(2)O_(3) 微晶玻璃抗弯强度烧结收缩率析晶动力学烧结阻力析晶阻力

膏体充填用矿渣--钢渣基胶结剂协同固化Pb^(2+)

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工程科学学报 2016年第7期38卷 899-905页

作者：阎爱云倪文黄晓燕张静文李亚奇徐东北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083 北京科技大学工业典型污染物资源化处理北京市重点实验室北京100083

利用矿渣-钢渣基胶凝材料(简称冶金渣胶凝材料)代替传统充填料中使用的水泥作为胶结剂,掺入含铅尾砂制成胶结充填料试样,通过流动度和抗压强度表征其工作性能,通过Pb^(2+)浸出质量浓度表征其固化效果,通过X射线衍射、红外光谱、差示扫... 详细信息

利用矿渣-钢渣基胶凝材料(简称冶金渣胶凝材料)代替传统充填料中使用的水泥作为胶结剂,掺入含铅尾砂制成胶结充填料试样,通过流动度和抗压强度表征其工作性能,通过Pb^(2+)浸出质量浓度表征其固化效果,通过X射线衍射、红外光谱、差示扫描量热法等手段分析其物相组成,并与P·I 42.5硅酸盐水泥作对比.在相同条件下,冶金渣胶凝材料试样的流动度平均高出水泥50 mm,且28 d强度符合一般矿山3.0 MPa的要求.冶金渣胶凝材料试样28 d龄期铅浸出质量浓度低于地下水环境质量标准Ⅲ类水0.05 mg·L^(-1)的限值,而水泥为0.1 mg·L^(-1)左右.冶金渣固化铅性能优于水泥的机理在于冶金渣胶凝材料水化生成更多钙矾石.此外,冶金渣胶凝材料水化产物可能存在类沸石相,更有利于吸附固化Pb^(2+).

关键词：冶金渣胶结充填固化稳定化铅

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流变特性对冶金渣纤维化过程的影响机理研究

矿产综合利用 2021年第6期 7-10,80页

作者：张遵乾宫娟龙跃华北理工大学冶金与能源学院河北唐山063210 华北理工大学外国语学院河北唐山063210

冶金渣的干法处理及其资源化利用是研究者关注的热点问题,然而降温过程中熔渣流变特性对纤维化和粒化这两种破碎形式的影响机理的研究还不够充分,造成在制备矿渣纤维或矿渣微珠进行高附加值利用的过程中,产品的形态和质量难以进行有效... 详细信息

冶金渣的干法处理及其资源化利用是研究者关注的热点问题,然而降温过程中熔渣流变特性对纤维化和粒化这两种破碎形式的影响机理的研究还不够充分,造成在制备矿渣纤维或矿渣微珠进行高附加值利用的过程中,产品的形态和质量难以进行有效控制。在对不同配比的硅渣、铁渣混合料进行黏温特性及流变特性研究的基础上,基于熔渣的非牛顿流体特性,从流体动力学角度,分析了流变特性对熔渣纤维化过程的影响机理,为熔渣干法处理后产品形态的调控提供了理论支撑。

关键词：冶金渣纤维化流变特性影响机理

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钢铁工业大宗固体废物综合利用综述

中国废钢铁 2022年第2期 31-37页

作者：张临峰不详

(接上期)2.1.3钢铁渣综合利用新进展研究开展冶金渣余热回收与综合利用系统集成。“十二五”期间,宝钢2万吨/年、太钢8万吨/年的热态高炉熔渣在线制棉生产线相继投产试运行,实现高炉渣余热回收与综合利用的集成。

关键词：钢铁工业综合利用系统高炉熔渣余热回收钢铁渣冶金渣 “十二五”期