石煤提钒酸浸渣的综合回收利用研究

发布时间：2021-05-22 17:21

　　石煤提钒工业产生排放的大量工业固体废渣带来了环境污染问题和严重的安全隐患,综合利用石煤提钒尾渣是最有效解决问题的途径。本研究采用三种方法对石煤提钒酸浸渣进行资源综合利用,确定了优化条件,主要研究内容和结果如下:首先采用石煤提钒酸浸渣为原料烧制硅酸盐水泥熟料,按照掺入量的多少,分别设计了11组熟料,在1350、1400和1450℃下进行煅烧,通过差热分析解析酸浸渣配料煅烧熟料的形成过程,用X射线衍射分析了熟料的矿物组成以及水泥水化产物组成,采用扫描电镜分析了矿物的晶体形态。实验表明:掺加一定量的提钒酸浸渣配料能提高熟料的易烧性,促进熟料矿物的形成。提钒酸浸渣掺量为20%时,所生产熟料的游离氧化钙含量小于1.0%,矿物形成良好,水泥的水化热达到国家标准。然后以石煤提钒酸浸渣作水泥混合材,用X射线衍射分析了水泥水化产物组成,采用扫描电镜分析了水化产物的晶体形态。实验结果表明石煤提钒酸浸渣是一种良好的水泥活性材料,石煤提钒酸浸渣掺入量在10%²5%,此时水泥试验样品早期抗压强度低于普通硅酸盐水泥,其他性能指标几乎相近水泥样品强度达到32.5R强度等级,达到了国家标准。最后... 

【文章来源】：吉首大学湖南省

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 石煤资源利用方法
        1.1.1 石煤发电
        1.1.2 石煤提钒
    1.2 石煤提钒工艺
        1.2.1 焙烧浸出工艺
        1.2.2 直接浸出工艺
        1.2.3 外力浸出
    1.3 石煤提钒废渣的危害
        1.3.1 环境污染
        1.3.2 资源浪费
    1.4 石煤提钒尾渣的综合利用
        1.4.1 利用石煤提钒尾渣制备免烧陶粒
        1.4.2 利用石煤提钒尾渣制备蒸压砖
        1.4.3 利用石煤提钒尾渣生产墙体砖头
        1.4.4 利用石煤提钒尾渣制备混凝土
        1.4.5 利用石煤提钒尾渣作为保温材料
        1.4.6 利用石煤提钒尾渣用作路面基本材料
        1.4.7 石煤提钒尾渣制作微晶玻璃
        1.4.8 石煤提钒尾渣制作橡胶填料
        1.4.9 利用提钒尾渣制备水泥
    1.5 本研究的目的、意义以及内容
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 研究意义
        1.5.3 研究内容
第二章 石煤提钒酸浸渣成分分析及预处理
    2.1 试剂、材料和实验仪器
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验仪器设备
    2.2 原料组分分析
        2.2.1 物相分析
        2.2.2 X荧光分析
        2.2.3 化学分析法
    2.3 水泥的成分测定及表征方法
    2.4 石煤提钒酸浸渣的预处理
第三章 石煤提钒酸浸渣制备硅酸盐水泥熟料的研究
    3.1 水泥生料原料
    3.2 水泥熟料的矿物组成
    3.3 实验原理
    3.4 率值的选择与生料配方设计
        3.4.1 率值的选择
        3.4.2 生料配料配比方案
    3.5 烧制水泥熟料
        3.5.1 原料准备
        3.5.2 生料成球
        3.5.3 生料煅烧
    3.6 结果与讨论
        3.6.1 酸浸渣对易烧性的影响
        3.6.2 熟料的差热分析
        3.6.3 熟料的XRD分析
        3.6.4 熟料的电镜分析
        3.6.5 硅酸盐水泥物理性能测试
        3.6.6 水泥的XRD分析
    3.7 本章小结
第四章 石煤提钒酸浸渣用作水泥混合材的研究
    4.1 混合材概述
        4.1.1 混合材的种类
        4.1.2 混合材的作用
    4.2 实验原理
    4.3 试验方法
        4.3.1 试验原料
        4.3.2 试验过程
    4.4 实验结果与讨论
        4.4.1 试验结果
        4.4.2 石煤提钒酸浸渣对水泥物理性能的影响
        4.4.3 石煤提钒酸浸渣对水泥强度以及增进率的影响
        4.4.4 水化产物XRD谱图
        4.4.5 水化产物的SEM图
    4.5 本章小结
第五章 石煤提钒酸浸渣制备白炭黑的研究
    5.1 实验原理
    5.2 试验方法
    5.3 实验结果与讨论
        5.3.1 氢氧化钠浓度对SiO2浸出率的影响
        5.3.2 固液比对浸出率的影响
        5.3.3 温度对浸出率的影响
        5.3.4 时间对浸出率的影响
    5.4 白炭黑产品的表征及质量分析
        5.4.1 产品红外分析
        5.4.2 产品XRD分析
        5.4.3 产品比表面积分析
        5.4.4 产品的质量分析
    5.5 本章小结
第六章 结论
结束语
致谢
参考文献
作者在学期间取得的学术成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]石煤尾矿制备白炭黑的研究[J]. 雷纯,颜文斌,华骏,高峰,李莹.  广东化工. 2013(01)
[2]利用石煤提钒尾矿制备免烧陶粒[J]. 陈佳,陈铁军,张一敏,郭涛.  金属矿山. 2013(01)
[3]石煤提钒工艺研究及应用现状[J]. 李昌林,周云峰,费海霞,周向阳,李劼.  稀有金属与硬质合金. 2012(06)
[4]用石煤提钒酸浸渣制备蒸压砖[J]. 胡芳芳,张一敏,陈铁军,刘涛,史伟.  金属矿山. 2012(10)
[5]我国石煤提钒的技术开发及努力方向[J]. 宁顺明,马荣骏.  矿冶工程. 2012(05)
[6]石煤提钒工艺现状及发展趋势[J]. 王学文,王明玉.  钢铁钒钛. 2012(01)
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硕士论文
[1]石煤氧化酸浸提钒及钒渣的综合利用[D]. 华骏.吉首大学 2012
[2]利用贵州息烽镍钼钒矿渣制备微晶玻璃的研究[D]. 谢飞.贵州大学 2008
[3]石煤资源清洁利用及固废资源化研究[D]. 戴文灿.广东工业大学 2001



本文编号：3201382