【摘要】：電解錳渣是電解法生產(chǎn)金屬錳過程中產(chǎn)生的一種工業(yè)廢渣,大量的電解錳渣不僅占用土地,而且污染環(huán)境,已成為電解錳行業(yè)和環(huán)保領(lǐng)域面臨的一大難題。鎳鐵渣是紅土鎳礦火法冶煉鎳鐵過程中產(chǎn)生的廢渣,其排放量大,綜合利用率低,已逐漸成為冶金渣處理處置的一大難題。對(duì)電解錳渣和鎳鐵渣的資源化利用,一方面可以減少對(duì)環(huán)境的污染,另一方面也可以實(shí)現(xiàn)材料的回收再利用,符合可持續(xù)發(fā)展的要求。本文分別利用兩種工業(yè)廢渣-電解錳渣和鎳鐵渣為主要原料,添加偏高嶺土和廢玻璃,以碳酸鈣、鋸末和碳粉為造孔劑,分別制備出多孔陶瓷,作為外墻保溫材料。通過配方設(shè)計(jì)獲得了多孔陶瓷的最優(yōu)配方,結(jié)果表明:利用電解錳渣和鎳鐵渣制備多孔陶瓷是可行的,電解錳渣基多孔陶瓷的最優(yōu)配方為20%電解錳渣,70%廢玻璃和10%偏高嶺土,隨著電解錳渣摻量的增加,燒結(jié)體更加致密,無法形成多孔結(jié)構(gòu);鎳鐵渣基多孔陶瓷的最優(yōu)配方為30%鎳鐵渣和70%廢玻璃,隨著鎳鐵渣摻量的增加,燒結(jié)體更加致密,無法形成多孔結(jié)構(gòu)。采用X射線衍射(XRD)、綜合熱分析儀(TG-DSC)、場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡(SEM)、能譜(EDS)等分析測(cè)試手段,利用單因素變量法系統(tǒng)研究了燒結(jié)溫度、保溫時(shí)間等因素對(duì)多孔陶瓷體積密度、抗壓強(qiáng)度、氣孔率及物相的影響。在最佳制備條件下,研究了多孔陶瓷的顯微結(jié)構(gòu)、導(dǎo)熱性能及抗壓強(qiáng)度-熱導(dǎo)率-體積密度關(guān)系,結(jié)果表明:燒結(jié)溫度和保溫時(shí)間對(duì)多孔陶瓷性能有顯著影響。燒結(jié)溫度較低時(shí),多孔陶瓷的孔徑小,分布不均勻,體積密度和抗壓強(qiáng)度較高,氣孔率較小,隨著燒結(jié)溫度的提高,孔徑逐漸增加,分布更均勻,體積密度和抗壓強(qiáng)度減小,氣孔率增加。電解錳渣基多孔陶瓷的最佳制備條件為燒結(jié)溫度1020℃,保溫時(shí)間45min,鋸末摻量5%,成型壓力5 MPa,在此條件下多孔陶瓷的體積密度為600kg/m3,抗壓強(qiáng)度為3.9 MPa,氣孔率為77.2%。鋸末為造孔劑時(shí)鎳鐵渣基多孔陶瓷的最佳工藝條件為:燒結(jié)溫度1060℃,保溫時(shí)間60 min,鋸末摻量1%,成型壓力5 MPa,體積密度、抗壓強(qiáng)度和氣孔率分別為740 kg/m3、3.01MPa和74%;碳粉為造孔劑時(shí)的最佳工藝條件為:燒結(jié)溫度1060℃,保溫時(shí)間45 min,碳粉摻量1%,成型壓力5 MPa,體積密度、抗壓強(qiáng)度和氣孔率分別為830 kg/m3、4.48 MPa和71.7%。XRD結(jié)果表明多孔陶瓷的主要物相為透輝石和輝石,其余為玻璃相。SEM結(jié)果表明多孔陶瓷內(nèi)部存在很多片狀晶體,EDS結(jié)果表明該晶體是透輝石,是多孔陶瓷強(qiáng)度的來源。電解錳渣基多孔陶瓷的熱導(dǎo)率為0.052 Wm-1k-1,鎳鐵渣基多孔陶瓷的熱導(dǎo)率為0.119 Wm-1k-1。隨著體積密度的增加,多孔陶瓷的孔徑逐漸減小,抗壓強(qiáng)度和熱導(dǎo)率均呈上升趨勢(shì)。擬合曲線均滿足表達(dá)式y(tǒng)=y_0+A(e~R_0x),符合指數(shù)關(guān)系,相關(guān)性好。
【學(xué)位授予單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TQ174.1
【圖文】：

西南科技大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 第[8,9]。圖 1-2 為利用 MnCO3礦生產(chǎn)電解錳的典型工藝流程圖[4]。從電解錳液的整個(gè)生產(chǎn)流程來看，電解錳渣的組成十分復(fù)雜，一方來源有關(guān)，另一方面也與制取錳液的生產(chǎn)有關(guān)。

1-2 電解碳酸錳礦生產(chǎn)電解錳的工藝low chart of electrolytic manganese reMnCO3ore by an electrolytic method危害于上個(gè)世紀(jì) 50 年代，經(jīng)過幾十產(chǎn)、消費(fèi)和出口大國(guó)[10]。金屬

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2714303