粉煤灰综合利用
FLYASHCOMPREHENSIVEUTILIZATION
2011
NO.5
试验与应用
正交法研究钢渣中提取Ca2+白
的可行性
Study the Feasibility of Extracting the Calcium from Steel Slag with Orthogonal Method
黄辉
（同济大学材料工程研究所，上海200092）
摘要：用甲酸对钢清进行处理以提取钢渣中的钙，溶出的钙和剩余的高铁钢渣可以分别加以利用。试验采用正交法进行。试验结果表明，甲酸浓度对钙高子溶出率的影响最大，酸、比例的影响次之，反应时间的影响最小；面对于铁离子的溶出率来说，酸、渣比例的影响最大，酸浓度的影喇次之，反应时间的影响最小。当酸、渣比例为1：2，反应时间 1d，酸浓度为15%时，钢渣中钙离子溶出量相对较多，铁离子的溶出量较少，即效果最好。此时，钙离子溶出率为43. 33%，铁离子的溶出率为0。
关键调：钢渣：正交：钙：铁：甲酸
中图分类号：X757
文献标识码：A
文章编号：1005-8249(2011)05-0031-04
HuangHui
(The Materials Ergineering Institute of Tongji Uniersity,Shanghai,200092)
Abstract; We use Formic acid to procese steel alag in onder to extract the calecium. Dissolution of calcium and the residual high iron containing steel slag can be used separately, The main constituentas of steel slag are calcium oxide, iron oxide, magnesium oxide,silicon oxide etc Above all, calcium oxide is casily reacted with Formie acid. Because the main factors of the reaction are time, acid eoncentration and the rstio of acid with steel slag, this experimental study use the orthogonal method. The results showed that Formic acid concentration has the greatest impact on the dissolution rate of calcium, the following factor is ratio of acid with steel slag, and the last is the reaction time Finally, We use the comprehesive balance, method to diseuse the two dissolution rate of caleium and iron. We obtain the result that when the ratio of acid with stoel slag is 1:2,the reaction time is 1 days, the acid concentration reaches 15% , the disolution rate of calcium in steel slag is relatively high and the dissolution rate of iron is relatively lese, In the other word,that is the best combination. At this point,the dissolution rate of calcium is 43. 33% ,the dissolution rate of iron is O.
Key words ;steel slag: Orthogonal; Calcium;iron;Formic acid
钢渣是在炼钢过程中用石灰提取杂质而大量生成的固态废弃物，是一种工业废渣，呈灰褐色，有微孔，质密，其数量约为粗钢产量的12%~20%["]。我国每年的钢渣排放量在2000万t以上，利用率仅为约36%，且整体利用水平不高(2)。美、德、日等国的钢渣在其他利用方式上，其总量及所占比重均高于中国。在我国，作为工业废弃物，钢渣的常规处理方法是弃置堆积，这不仅占用了大量的土地资源，增加了企业的土地费用，而且还会对环境造成污染，造成资源的浪费，影响钢铁工业的可持续发展(3)。综合利用钢渣既能降低钢铁企业的成本，带来直接的经济效益，同时又可以保护环境，还能有效的缓减胶凝材料、天然砂等资源的
收稿日期：2011-07-04 万方数据
枯竭。
钢渣的主要矿物组成为硅酸三钙（C,S）、硅酸二钙（C,S）、钙镁橄榄石（CMS）、钙镁蔷薇辉石（C,MS,）、铁酸二钙（C,F）、RO（R代表镁、铁、锰的氧化物所形成的固熔体）、游离石灰（f-CaO）等，钢渣的这种特点决定了其具有胶凝材料的性质。然而，由于钢渣的主要组分的结晶程度较高，其水化活性和胶凝性能较低，而且钢渣存在体积稳定性差等缺点。其中体积膨胀问题导致它不能作为水泥混凝土的骨料，因为钢渣能吸收水泥混凝土中的拌合水，使游离氧化钙、氧化镁水化消解，产生体积膨胀，造成硬化混凝土结构破坏4)。目前钢渣主要用于铁路、公路、路基、工程回填、修筑堤坝等方面，还可用于回收废弃金属、作烧结
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