【摘要】：作為鋼鐵消費和CO_2氣體排放大國,我國面臨著嚴重的環(huán)境問題和巨大的減排壓力。利用富含鈣元素的轉(zhuǎn)爐鋼渣碳酸化固定CO_2,可以實現(xiàn)二氧化碳的原位固定,同時生產(chǎn)出穩(wěn)定性高、具有附加值的碳酸鈣產(chǎn)品,實現(xiàn)固體廢渣的資源化和增值化利用,對二氧化碳的減排起到了積極的作用。本文系統(tǒng)研究了常規(guī)和超聲波強化工藝條件下轉(zhuǎn)爐鋼渣中鈣及其主要元素的浸出行為,主要研究內(nèi)容如下:(1)分析表征了轉(zhuǎn)爐鋼渣的物相成分。轉(zhuǎn)爐鋼渣主要由氧化鈣(Ca O)、亞鐵酸鈣(CaFeO_2)、氧化亞鐵(FeO)、硅酸二鈣(Ca_2SiO_4)、鈦酸鈣(CaTiO_3)和RO相等物相組成。(2)采用單因素條件實驗,在常規(guī)浸出時,考察了在不同鋼渣粒度下浸出時間、浸出溫度、固液比和初始乙酸濃度對鈣、鐵和鎂離子浸出行為的影響。研究發(fā)現(xiàn),鈣離子浸出速率十分迅速,增大初始乙酸濃度,降低固液比和浸出溫度,有利于鈣的浸出,增大鈣離子浸出率。延長浸出時間、增大固液比和減小初始乙酸濃度,鈣元素選擇性浸出率提高。當浸出時間為60 min,浸出溫度為70oC,固液比為1:3,乙酸濃度為2 mol/L,粒度為0~96μm的鋼渣浸出液中鈣離子濃度高達25.82 g/L,鈣離子選擇性高達99.8%。(3)在超聲波強化浸出過程中,考察了浸出時間、浸出溫度、固液比、初始乙酸濃度和超聲波功率對鋼渣中鈣、鐵和鎂離子浸出行為的影響。研究發(fā)現(xiàn),減小鋼渣粒度和固液比,增大乙酸濃度和超聲波功率,有利于提高鈣元素的浸出率。減小鋼渣粒度、固液比和初始乙酸濃度有利于提高鈣離子浸出的選擇性。同時,提高浸出溫度,有利于提高浸出液的過濾性能。當浸出時間為60 min,浸出溫度為60oC,固液比為1:3,乙酸濃度為2 mol/L,超聲波功率為600 W,粒度為0~96μm的鋼渣浸出液中鈣離子濃度高達31.1 g/L,相比于常規(guī)浸出提高了20.45%,鈣的浸出率提高了5.55%。同時鈣離子選擇性高于99%。(4)分析了轉(zhuǎn)爐鋼渣中鈣元素在浸出過程的動力學,研究發(fā)現(xiàn),鋼渣在常規(guī)浸出過程中受通過固體產(chǎn)物層的內(nèi)擴散控制,通過計算得出鈣浸出過程的表觀活化能為8.714 kJ/mol,通過擬合得出的初始乙酸濃度和鋼渣顆粒的反應級數(shù)分別為1.582和1.0816,建立了鋼渣常規(guī)浸出過程的動力學方程。
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學碩士學位論文排放工作方案》中也提出到 2015 年全國單位國內(nèi)生產(chǎn)總值排7%。因此，研究 CO2的捕集與固定，控制和減少溫室氣體排國 CO2溫室氣體排放現(xiàn)狀國高速發(fā)展和城市化影響，中國二氧化碳排放總量在快速上中國單年度的二氧化碳排放量就已經(jīng)超過美國，位居世界首到全球總排放量的四分之一[10]。據(jù)推算，中國從 1990 年之后放量預計到 2016 年將超過美國，中國將成為全球最大的二氧1 顯示了從 1960 年開始中國 CO2溫室氣體排放現(xiàn)狀。

圖 1.1 中國歷年二氧化碳排放量g.1.1 Carbon dioxide emissions in China over the years排放大國，其經(jīng)濟結(jié)構(gòu)主要以工業(yè)為主，而且源占有很大比例，，這種基本國情決定了我國近速增加的趨勢。在以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)中，行業(yè)成為我國 CO2溫室氣體的主要來源，溫室。
【學位授予單位】：昆明理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TF827.1;X757

【參考文獻】

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本文編號：2703342