高爐水淬渣是一種主要的鋼鐵冶金廢渣，因其特殊的化學成分及物相結(jié)構(gòu)，經(jīng)處理可制成水處理藥劑，但利用高爐水淬渣制備硅酸鹽混凝劑尚未研究。 本文以包鋼高爐水淬渣為合成原料，制備成聚硅酸硫酸鋁鐵混凝劑（PSSAF）和硅酸硫酸鋁鐵混凝劑（SSAF）。試驗研究結(jié)果如下： （1）酸浸提取鐵鋁離子研究表明：在無水Na2CO3/高爐水淬渣質(zhì)量比為0.3、焙燒溫度為900℃、焙燒時間為2h條件下，酸渣比為25：1、反應(yīng)溫度為100℃、酸濃度為6mol/L、反應(yīng)時間為60min時，Al3+、Fe3+、Si的浸出率達到最大，分別為3.37%、28%和0.77%；X射線衍射（XRD）及電鏡掃描結(jié)果表明物相發(fā)生改變； （2）堿浸提取硅元素研究表明：酸浸后堿浸可有效浸取高爐水淬渣中的硅元素，根據(jù)實驗得出堿浸最佳實驗條件：NaOH濃度為5.5mol/L；反應(yīng)時間為5min；堿渣比為25：1；反應(yīng)溫度為80℃，此時Si的浸出率最高為60%，Si的濃度為9265mg/L； （3）硅酸鹽混凝劑的制備及應(yīng)用研究表明：（Fe+Al）/Si=0.53:1；反應(yīng)時間30min；常溫條件下，此時對污水的濁度去... 

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
1 文獻綜述
    1.1 硅酸鹽混凝劑的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.1.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.1.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.2 鋼鐵冶金廢渣概述
        1.2.1 鋼鐵冶金廢渣特性
        1.2.2 鋼鐵冶金廢渣的化學組成
        1.2.3 鋼鐵冶金廢渣的應(yīng)用現(xiàn)狀
    1.3 固體廢物中鋁鐵硅浸出的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 硅酸鹽混凝劑的制備現(xiàn)狀
    1.5 固體廢物硅酸鹽混凝劑的研究現(xiàn)狀
        1.5.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.5.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.6 研究意義、目的及內(nèi)容
        1.6.1 研究意義
        1.6.2 研究目的
        1.6.3 研究內(nèi)容
2 實驗材料及方法
    2.1 實驗原料、藥劑和儀器
        2.1.1 實驗原料的特征分析
        2.1.2 實驗用水的水質(zhì)情況
        2.1.3 實驗藥劑
        2.1.4 實驗儀器和設(shè)備
    2.2 實驗方法
        2.2.1 離子浸出
        2.2.2 混凝劑的合成
        2.2.3 混凝實驗
    2.3 分析及測定方法
        2.3.1 浸出率計算方法
        2.3.2 水質(zhì)分析指標
        2.3.3 離子濃度測定
        2.3.4 XRD 測試條件及方法
        2.3.5 顯微形貌的分析
3 高爐水淬渣中鋁、鐵、硅的浸出研究
    3.1 直接酸浸
        3.1.1 酸浸原理
        3.1.2 H2SO4濃度對 Al~(3+)、Fe~(3+)、Si 的浸出率效果的影響
        3.1.3 酸渣比對 Al~(3+)、Fe~(3+)、Si 的浸出率效果的影響
        3.1.4 反應(yīng)溫度對 Al~(3+)、Fe~(3+)、Si 的浸出率效果的影響
        3.1.5 反應(yīng)時間對 Al~(3+)、Fe~(3+)、Si 的浸出率效果的影響
        3.1.6 直接酸浸正交實驗
        3.1.7 小結(jié)
    3.2 活化方法對高爐水淬渣中Al~(3+)、Fe~(3+)、Si 浸出率的影響研究
        3.2.1 直接焙燒酸浸對Al~(3+)、Fe~(3+)、Si 浸出率影響
        3.2.2 活化實驗
        3.2.3 添加助溶劑對 Al~(3+)、Fe~(3+)、Si 浸出率影響
        3.2.4 焙燒助熔機理分析
        3.2.5 小結(jié)
    3.3 酸浸后堿浸對高爐水淬渣中 Si 浸出研究
        3.3.1 NaOH 濃度對 Si 的浸出率效果的影響
        3.3.2 堿渣比對 Si 的浸出率效果的影響
        3.3.3 反應(yīng)時間對 Si 的浸出率效果的影響
        3.3.4 反應(yīng)溫度對 Si 的浸出率效果的影響
        3.3.5 堿浸對 Si 的浸出率優(yōu)化實驗
        3.3.6 堿浸分析
        3.3.7 小結(jié)
4 高爐水淬渣硅酸鹽混凝劑的制備及應(yīng)用研究
    4.1 混凝劑合成工藝的確定
        4.1.1 （Al+Fe）/Si 摩爾比對混凝劑混凝效果的影響
        4.1.2 熟化時間對混凝劑混凝效果的影響
        4.1.3 pH 值對混凝劑混凝效果的影響
        4.1.4 溫度對混凝效果的影響
    4.2 高爐水淬渣硅酸鹽混凝劑的制備
        4.2.1 酸浸液的制備 .
        4.2.2 堿浸液的制備 .
        4.2.3 高爐水淬渣硅酸鹽混凝劑的制備
    4.3 混凝劑穩(wěn)定性 .
    4.4 高爐水淬渣硅酸鹽混凝劑的應(yīng)用研究
        4.4.1 對焦化廠初沉池出水的應(yīng)用
        4.4.2 PSSAF 對焦化廠二沉池出水的應(yīng)用
    4.5 不同混凝劑的混凝對比實驗
        4.5.1 對比實驗方法
        4.5.2 對比實驗結(jié)果
    4.6 混凝機理
    4.7 PSSAF 生成經(jīng)濟分析及初步成本核算
        4.7.1 物料衡算
        4.7.2 生產(chǎn)成本估算
    4.8 小結(jié)
結(jié)論及建議
參考文獻
在學研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3717061