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题名醋酸改质钢渣制备高钙基吸附材料及动力学研究
被引量：1
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作者
成洁
杨志彬
朱祚峤
李智翔
常江
鞠晓婷
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机构
江苏科技大学张家港校区冶金工程学院
江苏省(沙钢)钢铁研究院环保资源研究室
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出处
《有色金属工程》
CAS
北大核心
2024年第7期78-89,共12页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51304082)
江苏省自然科学基金项目(BK20130462)
冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室开放基金(JKF21-01)。
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文摘
为提高钢渣的资源综合利用并减少钢铁冶炼过程排放的CO_(2),采用浸出-高温烧结工艺对转炉钢渣进行改质。通过浸出过程,将含钙组分制备成钙基吸附材料,同时富集回收浸出渣含铁组分。考察了浸出参数对钙基吸附剂组成的影响,为探究钢渣颗粒中钙的浸出过程,采用收缩核模型对钢渣颗粒在弱酸性溶液中的浸出速率进行了分析。研究了浸出渣经高温改质物相结构变化,并分析铁元素转变规律。此外,通过使用XRD和SEM分析钙基材料的物相结构。最后,测算钙基材料的吸附性能。结果表明,浸出温度和醋酸浓度对钙基材料中CaO含量影响较大。在较大的粒径下,最佳的浸出参数为酸浓度1 mol/L、固液比1∶10、浸出温度70℃以及时间2 h,此条件下CaO含量最高达86.3%。动力学结果表明,在搅拌条件下,钙浸出过程由内扩散控制。在40~70℃内,钙浸出过程的速率控制步骤未发生变化,仍由内扩散控制。制备的钙基材料CaO纯度较高,且CO_(2)吸附量随着CaO含量增加而增大,在常压条件下最高可达60.6 mg/g。对浸出渣高温改质后,Ca_(2)Fe_(2)O_(5)相转变成了尖晶石相(Fe_(3)O_(4)、MgFe_(2)O_(4)),钙铁元素得到了很好的分离和富集回收。
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关键词
转炉钢渣
CO_(2)减排
钙基吸附剂
金属元素回收
酸浸动力学
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Keywords
steel slag
CO_(2)emission reduction
calcium-based adsorbent
metal element recovery
acid leaching kinetics
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分类号
X705
[环境科学与工程—环境工程]
TB3
[一般工业技术—材料科学与工程]
X753
[环境科学与工程—环境工程]
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