含鈦高爐渣資源化綜合利用研究.pdf

1、本文在全面總結(jié)回顧攀鋼含鈦高爐渣綜合利用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，提出含鈦高爐渣資源化利用的有效途徑，以期達到全面和高附加值利用含鈦高爐渣的目的。具體工藝路線是:首先采用簡單、易操作的鹽酸酸浸法處理含鈦高爐渣，使含鈦高爐渣中的鈦元素富集到酸浸渣中，然后研究酸浸渣的光催化性能和吸附性能，從而獲得具有光催化性的高效吸附材料。本文具體開展了以下研究工作:
　　首先，采用鹽酸酸浸法制備出鈦含量高的酸浸渣，研究不同工藝條件對酸浸渣中鈦含量的影響，確定最

2、佳的工藝條件。結(jié)果表明:原料粒度為120～180μm;酸浸反應(yīng)溫度為95℃;酸渣比為1.5∶1(mL∶g);鹽酸濃度為8mol·L-1;反應(yīng)時間為4h;攪拌速度為1400r·min-1，可獲得TiO2含量超過45％的酸浸渣。酸浸反應(yīng)動力學(xué)符合粒徑不變的未反應(yīng)收縮核模型，且浸出過程受內(nèi)擴散控制。另外，根據(jù)X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)、比表面積(BET)分析得出含鈦高爐渣各物相的浸出速度由快到慢依次為:鎂鋁尖晶石、透輝石、鈣鈦礦

3、，酸浸渣的比表面積較大，具有較好的吸附性能。
　　其次，以酸浸渣作為光催化材料降解甲基橙溶液，研究不同酸浸渣煅燒溫度、酸浸渣投加量、光照時間、溶液初始濃度、溶液pH和添加強氧化劑H2O2等方面因素對光催化降解甲基橙的影響。結(jié)果表明:酸浸渣煅燒溫度為400℃;酸浸渣投加量為10mg;光照時間為1h;溶液初始濃度為10mg·L-1; pH為3，光催化效果最佳;添加強氧化劑H2O2效果非常明顯，加入0.04mLH2O2，光催化效率就能達

4、到95％以上。酸浸渣光催化還原甲基橙遵循L-H動力學(xué)規(guī)律。
　　最后，以不同酸浸工藝獲得的酸浸渣作為吸附材料，研究對甲醛吸附效果的影響，根據(jù)單因素分析法，吸附甲醛性能最佳的酸浸渣的制備工藝為:爐渣粒度為120～180μm;加熱溫度為95℃;酸渣比為1.5∶1(mL∶g);鹽酸濃度為8mol·L-1;反應(yīng)時間為6h;攪拌速度為1400r·min-1，煅燒溫度為600℃。酸浸渣吸附甲醛最適等溫線模型可用Langmuir方程表達，表達式