本文關(guān)鍵詞：半干法燒結(jié)煙氣脫硫灰改性及應(yīng)用研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：鋼鐵冶煉流程排放的煙氣中含有的主要污染物有硫氧化物、氮氧化物、二VA英和重金屬粉塵等,這些污染物的排放對(duì)人類的健康和生態(tài)人居環(huán)境都產(chǎn)生了極其嚴(yán)重的影響,特別是隨著我國鋼鐵工業(yè)的高速發(fā)展,大氣污染物的排放情況也日益嚴(yán)峻。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,由于大氣污染給我國每年造成的經(jīng)濟(jì)損失,約占GDP總量的2%~3%,每年僅二氧化硫(SO2)導(dǎo)致的酸雨就會(huì)給我國造成近1100億元的經(jīng)濟(jì)損失。2013年我國鋼鐵冶金行業(yè)SO2排放量約為200.25萬噸,占工業(yè)SO2排放總量的10.5%,僅次于電力工業(yè)和建材行業(yè)的排放量,居于第三位。鋼鐵冶金企業(yè)排放的SO2中有近50%~70%來自于燒結(jié)工序,并且該比例在近幾年依舊保持著持續(xù)遞增的趨勢(shì),以SO2為代表的大氣污染物的排放已成為制約我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的限制性環(huán)節(jié)。因此,控制鋼鐵冶金行業(yè),尤其是燒結(jié)工序中硫氧化物的排放,已成為控制我國大氣污染的關(guān)鍵點(diǎn)之一。半干法煙氣脫硫技術(shù)是我國現(xiàn)階段在燒結(jié)煙氣處理過程應(yīng)用最廣泛的技術(shù),半干法燒結(jié)煙氣脫硫灰是一種呈堿性的固體廢棄物,具有較高含量的CaSO3,較高的自硬性傾向,較低的滲透率和較小的粒徑構(gòu)成,這些基礎(chǔ)特性使得對(duì)燒結(jié)煙氣脫硫灰的處理目前多以堆放為主,并沒有成熟的綜合利用途徑。本文針對(duì)國內(nèi)某燒結(jié)廠的煙氣脫硫產(chǎn)生的半干法燒結(jié)煙氣脫硫灰的化學(xué)成分、物相結(jié)構(gòu)、粒徑特征和熱穩(wěn)定性進(jìn)行了系統(tǒng)研究;分析了低溫催化改性、高溫焙燒改性和酸浸改性三種不同改性工藝對(duì)脫硫灰性質(zhì)的作用規(guī)律;同時(shí)提出了將改性脫硫灰用作制備蒸養(yǎng)磚和生態(tài)水泥的工藝配方與方法,提高了半干法燒結(jié)煙氣脫硫灰的綜合利用效率。對(duì)半干法燒結(jié)煙氣脫硫灰的基礎(chǔ)特性研究表明,在常溫干燥環(huán)境下脫硫灰性能較為穩(wěn)定,顆粒多呈球形,部分呈不規(guī)則的絮狀,光滑多孔。主要成分有CaSO3、CaSO4和CaCO3等,粒徑主要分布在13.18μm~30.20μm之間,比表面積為6.47m2/g。低溫催化改性實(shí)驗(yàn)采用金屬氧化物MnO2、Fe2O3和V2O5作催化劑,但低溫催化對(duì)脫硫灰的改性效果一般,MnO2作催化劑對(duì)脫硫灰中CaSO3的氧化效果最明顯,但CaSO3轉(zhuǎn)化率最高也僅有2.12%,其次為Fe2O3,而V2O5對(duì)脫硫灰中CaSO3的氧化有不利影響。因此,該改性方法用于一般工業(yè)生產(chǎn)效果并不理想。高溫焙燒改性實(shí)驗(yàn)采用350℃以上的溫度對(duì)脫硫灰進(jìn)行高溫焙燒,該方法對(duì)脫硫灰中CaSO3的氧化有明顯的促進(jìn)作用,CaSO3轉(zhuǎn)化率最高可以達(dá)到98.56%;浸漬改性實(shí)驗(yàn)采用不同溶液浸漬脫硫灰,研究不同溶液種類對(duì)脫硫灰中硫(S)元素的脫除效果。結(jié)果表明,濃度為10%的草酸溶液對(duì)脫硫灰中S的脫除效果很好,脫除率可以達(dá)到97.03%,對(duì)脫硫灰的改性有著很大的促進(jìn)作用,可以實(shí)現(xiàn)脫硫灰中硫的有效分離和綜合利用。通過改性脫硫灰綜合利用工藝研究得到了制備脫硫灰蒸養(yǎng)磚的最佳原料配比:脫硫灰30.0wt%,粉煤灰44.0wt%,砂石比2:3的骨料25.0wt%,1.0wt%激發(fā)劑Na2SO4,制備中水摻量為25%。最佳工藝條件消化時(shí)間36 h,養(yǎng)護(hù)溫度100℃,養(yǎng)護(hù)時(shí)間8 h,按此工藝制備得到的脫硫灰蒸養(yǎng)磚的強(qiáng)度可以達(dá)到GB11945-1999脫硫灰磚MU15強(qiáng)度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)改性脫硫灰用作制備生態(tài)水泥摻和料時(shí),綜合考慮水泥的凝結(jié)時(shí)間、強(qiáng)度指標(biāo)和施工性能等因素,合理的改性脫硫灰摻量應(yīng)控制在8.0wt%~12.0wt%范圍內(nèi)。
【關(guān)鍵詞】：半干法 脫硫灰 特性 改性 綜合利用
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X757
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 冶金燒結(jié)煙氣脫硫技術(shù)現(xiàn)狀9-12
• 1.1.1 燒結(jié)煙氣的特點(diǎn)9-10
• 1.1.2 鋼鐵燒結(jié)煙氣脫硫方法10-11
• 1.1.3 半干法燒結(jié)煙氣脫硫技術(shù)11-12
• 1.1.4 半干法燒結(jié)煙氣脫硫灰的產(chǎn)生12
• 1.2 半干法燒結(jié)煙氣脫硫灰的改性和利用現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 半干法燒結(jié)煙氣脫硫灰改性技術(shù)現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 半干法燒結(jié)煙氣脫硫灰的綜合利用現(xiàn)狀13-15
• 1.3 本課題主要研究意義和內(nèi)容15-17
• 1.3.1 本課題主要研究意義15
• 1.3.2 本課題主要研究內(nèi)容15-17
• 2 半干法燒結(jié)煙氣脫硫灰的基礎(chǔ)特性研究17-25
• 2.1 實(shí)驗(yàn)原料及儀器17-18
• 2.2 表征方法18-19
• 2.2.1 元素組成測(cè)定18
• 2.2.2 比表面積（BET）測(cè)定18
• 2.2.3 表面形貌測(cè)定18
• 2.2.4 粒度分布測(cè)定18
• 2.2.5 熱性能測(cè)定18
• 2.2.6 物相組成測(cè)定18-19
• 2.2.7 分子結(jié)構(gòu)測(cè)定19
• 2.3 表征結(jié)果19-24
• 2.3.1 元素組成分析19-20
• 2.3.2 表面形貌分析20-21
• 2.3.3 比表面積和粒度特征分析21-22
• 2.3.4 熱性能分析22-23
• 2.3.5 物相組成分析23
• 2.3.6 分子結(jié)構(gòu)分析23-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 3 燒結(jié)煙氣脫硫灰的改性工藝研究25-43
• 3.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器25-26
• 3.2 低溫催化改性實(shí)驗(yàn)研究26-29
• 3.2.1 低溫催化改性實(shí)驗(yàn)原理及方法26-27
• 3.2.2 改性效果及分析27-29
• 3.3 高溫焙燒改性實(shí)驗(yàn)研究29-36
• 3.3.1 高溫焙燒改性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及方法29
• 3.3.2 改性效果及分析29-36
• 3.4 酸浸改性實(shí)驗(yàn)研究36-41
• 3.4.1 酸浸改性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及方法36-37
• 3.4.2 改性效果及分析37-41
• 3.5 本章小結(jié)41-43
• 4 半干法燒結(jié)煙氣脫硫灰綜合利用研究43-65
• 4.1 半干法燒結(jié)煙氣脫硫灰制備蒸養(yǎng)磚43-55
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)原料和實(shí)驗(yàn)設(shè)備44-45
• 4.1.2 半干法燒結(jié)煙氣脫硫灰蒸養(yǎng)磚制備45-46
• 4.1.3 蒸養(yǎng)磚強(qiáng)度分析46-47
• 4.1.4 蒸養(yǎng)磚制備配方優(yōu)化47-53
• 4.1.5 主要工藝參數(shù)對(duì)蒸養(yǎng)磚性能的影響研究53-55
• 4.2 改性半干法燒結(jié)煙氣脫硫灰制備生態(tài)水泥55-63
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料及實(shí)驗(yàn)方法55-57
• 4.2.2 水泥凝結(jié)時(shí)間的主要影響因素研究57-60
• 4.2.3 水泥強(qiáng)度的主要影響因素研究60-63
• 4.3 本章小結(jié)63-65
• 5 結(jié)論65-67
• 致謝67-69
• 參考文獻(xiàn)69-73
• 附錄73
• A.作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄73
• B.作者在攻讀碩士學(xué)位期間申請(qǐng)的發(fā)明專利73
• C.作者在攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目73

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