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第1章 钢铁行业固废基本物性1

1.1钢铁冶金含铁尘泥物性1

1.1.1含铁粉尘的来源1

1.1.2含铁尘泥的物性2

1.1.3含铁尘泥的化学组成3

1.1.4含铁尘泥的物相4

1.2烧结电除尘灰物性13

1.2.1烧结电除尘灰钾钠含量13

1.2.2烧结电除尘灰比表面及粒度15

1.2.3烧结电除尘灰SEM-EDS分析17

1.2.4烧结电除尘灰化学成分18

1.2.5烧结电除尘灰中多环芳烃含量19

1.2.6烧结电除尘灰中钾元素存在形式20

1.3转底炉二次粉尘物性26

1.3.1转底炉二次粉尘来源26

1.3.2转底炉二次粉尘粒度27

1.3.3转底炉二次粉尘显微结构28

1.3.4转底炉二次粉尘化学组成29

1.3.5转底炉二次粉尘物相30

1.4硅铁冶炼粉尘物性31

1.4.1微硅粉化学成分31

1.4.2微硅粉颗粒粒度与形貌32

1.4.3微硅粉矿相结构33

1.5高炉水淬渣物性34

1.5.1高炉水淬渣成分34

1.5.2高炉水淬渣的物理性能35

1.5.3高炉水淬渣颗粒的抗压性能36

1.5.4水淬高炉渣颗粒物相37

1.5.5高炉水淬渣颗粒形貌39

1.6转炉钢渣物性42

1.6.1转炉钢渣的化学组成42

1.6.2转炉钢渣的矿物组成42

1.6.3转炉钢渣的物理性能43

1.6.4转炉钢渣的微观形貌44

参考文献46

第2章 转底炉处理含铁尘泥48

2.1含铁尘泥压球48

2.1.1生球性能49

2.1.2单一粉尘的成球与还原50

2.1.3混合粉尘球团压球52

2.2生球干燥工艺58

2.2.1干燥机理58

2.2.2干燥原理59

2.2.3生球爆裂61

2.3含锌粉尘碳热直接还原62

2.3.1含锌粉尘碳热直接还原热力学62

2.3.2含锌粉尘碳热直接还原效果63

2.3.3还原温度对球团还原的影响65

2.3.4还原时间对球团还原的影响65

2.3.5碳氧物质的量比对球团还原的影响67

2.4直接还原过程中锌、铅、钾、钠的脱除70

2.4.1碳氧物质的量比对锌铅钾钠脱除的影响70

2.4.2还原时间对锌、铅、钾、钠脱除率的影响71

2.4.3还原温度对锌、铅、钾、钠脱除率的影响74

2.4.4球团内部微观结构的变化75

2.4.5锌还原动力学机理76

2.4.6二次灰尘收集与性质81

2.4.7锌、铅、钾、钠物料衡算83

参考文献85

第3章 转底炉二次粉尘提取氧化锌87

3.1锌的生产工艺88

3.1.1转底炉二次粉尘中的锌88

3.1.2含锌粉尘湿法处理工艺88

3.2转底炉二次粉尘水浸特性89

3.2.1转底炉二次粉尘水浸后组成89

3.2.2温度对锌浸出率的影响91

3.2.3液固比对锌浸出率的影响92

3.3化学沉淀法制备氧化锌94

3.3.1氢氧化钾溶液加入速度的影响95

3.3.2反应温度的影响99

3.3.3搅拌速度的影响104

参考文献109

第4章 烧结电除尘灰提取氯化钾111

4.1烧结电除尘灰中氯化钾水浸动力学111

4.1.1烧结电除尘灰水浸过程112

4.1.2搅拌速率对钾离子浸出率的影响113

4.1.3液固比对钾离子浸出率的影响114

4.1.4阳离子浸出量的比较114

4.1.5烧结电除尘灰水浸模型115

4.1.6烧结电除尘灰水浸动力学119

4.2烧结电除尘灰浸出液中钙离子的脱除124

4.2.1过饱和度的影响126

4.2.2温度的影响130

4.2.3搅拌速度的影响131

4.2.4浸出液除钙净化131

4.2.5硫酸钾向氯化钾的转化134

4.3烧结电除尘灰浸出液KCl-NaCl-CaCl2的分离138

4.3.1利用KCl-NaCl-H2O体系水盐相图分离KCl和NaCl138

4.3.2溶液蒸汽压及测定原理140

4.3.3 KCl-NaCl-CaCCl2-H2O体系蒸汽压与溶液组分及温度的关系144

4.4 KCl-NaCl-CaCl2-H2O四元体系相平衡及溶解度148

4.4.1 KCl-NaCl-CaCl2-H2O溶解度150

4.4.2溶解度理论计算151

4.4.3 Pitzer参数的求解156

4.4.4溶解度实验测量值和理论计算值的比较158

4.5氯化钾晶体生长及杂质对氯化钾结晶的影响159

4.5.1流动温差法在线观察氯化钾生长过程159

4.5.2杂质对氯化钾晶体形貌的影响164

4.5.3氯化钾结晶过程中的杂质的吸附与洗涤脱除169

4.5.4烧结电除尘灰浸出液中杂质的脱除172

4.6烧结电除尘灰提取氯化钾工艺流程174

4.6.1烧结电除尘灰浸出后除杂175

4.6.2抑制杂质浸出工艺流程176

4.6.3烧结电除尘灰提取氯化钾流程178

4.6.4烧结电除尘灰提取氯化钾工艺路线179

参考文献182

第5章 烧结电除尘灰提取氯化钾联产碳酸钙与硫酸钾187

5.1浸出液中钙离子溶解性能187

5.1.1 KCl对CaSO4溶解度的影响189

5.1.2 NaCl对CaSO4溶解度的影响189

5.1.3 K2 SO4对CaSO4的溶解度的影响190

5.1.4 KCl-NaCl-K2 SO4混合盐对CaSO4溶解性能的影响191

5.2浸出液中钙离子的去除192

5.2.1 Na2CO3溶液浓度对钙离子去除的影响193

5.2.2反应温度对钙离子去除的影响195

5.3球形碳酸钙的制备196

5.3.1碳酸钠溶液浓度对碳酸钙晶体的影响196

5.3.2反应温度对碳酸钙晶体的影响197

5.3.3搅拌速率对碳酸钙晶体的影响199

5.3.4陈化时间对碳酸钙晶体的影响200

5.3.5固体碳酸钠对碳酸钙晶体的影响201

5.3.6反应机理分析203

5.3.7钾盐浸出联产球形碳酸钙工艺204

5.4氯化钾制备硫酸钾的方法206

5.4.1硫酸盐型卤水制备硫酸钾206

5.4.2钾长石制备硫酸钾207

5.4.3转化法制备硫酸钾207

5.5氯化钾制备硫酸钾211

5.5.1乙醇用量对硫酸钾纯度及转化率的影响213

5.5.2反应物质的量比对硫酸钾纯度及转化率的影响217

5.5.3混合溶液蒸发量比对硫酸钾纯度及转化率的影响218

5.5.4氯化钠含量对硫酸钾纯度及转化率的影响219

5.6硫酸钾晶体生长动力学222

5.6.1溶液流速对晶体生长的影响224

5.6.2溶液过饱和度对晶体生长的影响228

5.6.3硫酸钾晶体生长机理230

5.6.4烧结灰浸出液氯化钾制备硫酸钾232

参考文献233

第6章 微硅粉碳化制备白炭黑238

6.1微硅粉制备水玻璃工艺240

6.1.1反应温度对溶出速率的影响243

6.1.2模数预配比对水玻璃模数及溶出率的影响245

6.1.3固液比对水玻璃溶出率的影响246

6.1.4杂质促进凝胶降低机理246

6.1.5强化溶出的过程控制251

6.2碳化法制备纳米SiO2的结构调控251

6.2.1纳米SiO2性能的影响因素254

6.2.2碳化工艺的放大261

6.2.3 SiO2颗粒孔隙结构264

6.2.4 SiO2颗粒表面官能团267

6.3碳化过程中纳米SiO2生长机理271

6.3.1纳米SiO2颗粒的生长过程273

6.3.2碳化法与硫酸法纳米SiO2生长机理277

6.4纳米SiO2合成过程的反应动力学281

6.4.1 CO2吸收过程中反应与扩散传质282

6.4.2碳化过程动力学285

6.5白炭黑改性289

6.5.1氧化铈改性白炭黑方法290

6.5.2氧化铈改性白炭黑机理292

6.5.3改性白炭黑抗紫外线光学性能295

6.6碳化尾液循环利用297

6.6.1碳化尾液循环利用298

6.6.2高浓度Na2 CO3对溶出反应的影响301

6.6.3高浓度Na2 CO3对碳化反应的影响304

6.6.4 Na2 CO3的分离回收305

6.6.5微硅粉碳化法制备白炭黑清洁生产工艺306

参考文献306

第7章 高炉渣制备多孔吸声材料310

7.1多孔吸声材料310

7.1.1声音的基本特性310

7.1.2多孔吸声材料的基本特性312

7.1.3多孔吸声材料性能表征314

7.2高温烧结法制备多孔吸声材料317

7.2.1水淬渣粒度对吸声性能的影响318

7.2.2成型压力与厚度对声性能的影响321

7.2.3烧结时间和成型压力对材料强度的影响329

7.2.4烧结机理331

7.2.5成型压力对孔隙率和容重的影响332

7.3水泥黏结法制备多孔吸声材料334

7.3.1水泥黏结法多孔材料的性能334

7.3.2加入发泡剂对吸声性能的改善338

7.4高温烧结法与常温黏结法材料孔隙结构的比较339

7.4.1材料表面孔隙339

7.4.2材料内部孔隙340

参考文献342

第8章 钢渣制备多孔吸声材料343

8.1钢渣制备多孔吸声材料工艺343

8.1.1高温烧结工艺343

8.1.2水泥黏结工艺344

8.2钢渣-微硅粉体系烧结法制备多孔吸声材料345

8.2.1烧结温度对多孔吸声材料性能的影响346

8.2.2制样压强对多孔吸声材料性能的影响349

8.2.3黏结剂添加量对多孔吸声材料性能的影响351

8.2.4造孔剂添加量对多孔吸声材料性能的影响355

8.2.5材料厚度对材料吸声性能的影响358

8.3钢渣-粉煤灰体系制备多孔吸声材料359

8.3.1煤粉作为造孔剂制备多孔材料361

8.3.2 EP5作造孔剂制备吸声材料367

8.3.3原料对多孔吸声材料烧结造孔控制374

8.3.4工艺对材料烧结成孔的控制382

8.3.5钢渣多孔材料烧结反应机理389

8.3.6钢渣烧结动力学395

8.4钢渣黏结法制备多孔吸声材料401

8.4.1成型压力对多孔吸声材料性能的影响402

8.4.2黏结剂添加量对多孔吸声材料性能的影响405

8.4.3材料厚度对材料吸声性能的影响409

8.4.4材料的形貌与微观结构410

参考文献412

第9章 钢渣制备泡沫混凝土413

9.1泡沫混凝土413

9.1.1泡沫混凝土的分类413

9.1.2泡沫混凝土的性质414

9.1.3泡沫混凝土的制备415

9.2钢渣粒度与物理性能的关系416

9.2.1钢渣颗粒微观形貌417

9.2.2超细钢渣浆体的流动度417

9.2.3钢渣粒度对胶凝活性影响420

9.2.4钢渣粒度对钢渣净浆性能的影响422

9.3钢渣制备泡沫混凝土425

9.3.1发泡剂种类对钢渣泡沫混凝土性能的影响425

9.3.2水灰比对钢渣泡沫混凝土性能的影响426

9.3.3减水剂对钢渣泡沫混凝土性能的影响428

9.3.4钢渣粒度对钢渣泡沫混凝土性能的影响430

9.3.5钢渣掺量对钢渣泡沫混凝土性能的影响434

9.4钢渣-掺合料复掺泡沫混凝土性能438

9.4.1掺合料的效应作用438

9.4.2钢渣-掺合料复掺对泡沫混凝土基本性能的影响440

9.4.3钢渣-掺合料复掺泡沫混凝土水化硬化及微观结构443

参考文献447