微波强化铵盐浸出炼钢废渣的机理研究

发布时间：2020-05-15 09:17

【摘要】：转炉钢渣中含有大量的含钙矿物，可作为一种良好的储存和固定CO2的原料。在间接湿法固定CO2的工艺中，利用NH4Cl溶液浸出转炉钢渣中的钙离子可实现后期碳酸化过程中浸出剂的循环利用，而且浸出液中杂质离子含量少，有助于制备高纯度碳酸钙产品。此外，在浸出阶段采用微波加热技术，能够改善钙离子浸出效果。本研究对转炉钢渣的特性进行了探索，并针对微波处理前后转炉钢渣的形貌和物相组成变化进行了对比。采用自制微波实验装置，研究了不同参数对铵盐浸出转炉钢渣体系的升温、pH值和电导率变化的影响。通过电算指数算法和双平衡法对Ca2+-NH3-NH4Cl-H2O复杂体系中Ca2+的配合热力学进行了研究。此外，进行了微波强化铵盐浸出转炉钢渣的试验，探索不同参数对钙及杂质离子浸出率的影响，并分析了浸出过程动力学机理，旨在进一步提高钙离子浸出率。研究结果表明：转炉钢渣主要由含钙物相组成，除CaCO3外，其他含钙物相在0~100℃内均能与NH4Cl溶液反应，经微波处理后，钢渣颗粒内部有裂纹产生。在浸出过程中，微波能够降低钙浸出反应的表观活化能，钙离子浸出率能够达到90%以上，且浸出液中其他杂质离子浓度较低。此外，微波功率、固液比或浸出剂NH4Cl溶液的初始浓度的增加均能有利于提高钙离子浸出率，而浸出剂初始体积的增大会使得钙离子浸出率减小，浸出剂中氨水初始浓度及搅拌速率对钙离子浸出率无显著的影响。其中，扩散为钙浸出反应在非等温阶段的限制性环节。
【图文】：

四国,CO2排放,历年,情况

图 1.1 中、日、美、德四国历年 CO2排放情况铁工业业是继电力和建材之后我国工业中第三大 CO2排放源头，占 200工业 CO2总排放量的 10%[8]。2007 年，国际能源署和国际钢铁协会发表联，一致认为中国钢铁工业 CO2年排放量占世界钢铁工业排放量的比例约为。中国作为钢铁消费大国，近年来年我国钢铁产量连续世界第一，且每年产能逐步增加，同时消耗了大量的化石能源，CO2年排放量也相应的增加2010 年我国钢铁工业年 CO2排放量如表 1.1 所示。因此钢铁工业作为我国排的重点行业，钢铁企业应该大力采取相应的减排措施。目前，钢铁工业取改变能源结构、优化生产工序、提高管理水平等途径来减少其 CO2的实现 CO2源头减排，但通过这些措施只能一定程度上削弱 CO2的排放，因存与固定 CO2成为一种可供选择的有效途径与 CO2源头减排进行配合。表 1.1 2004-2010 年我国钢铁工业年 CO2排放量[11]

电磁波谱,微波,位置

武汉科技大学硕士学位论文应用则是在 20 世纪 40 年代开始。为防止对通讯服务产生干扰，国际上对工业药、科研等民用微波制定了额定频率，常用频率为 915MHz 和 2450MHz，所的波长分别是 32.79 和 12.24cm，其中后者在家用微波炉上得到广泛应用[48 20 世纪 60 年代，在美国、加拿大等国际微波能协会（IMPI）成员国的推动下波作为一种新型能源，，被广泛应用于农业、工业、食品、医疗以及高新科技。微波所被应用的领域也越来越广，具有极大的应用前景。
【学位授予单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X757

【参考文献】