本書以含鋅冶金塵泥為研究對象,主要介紹了含鋅冶金塵泥基礎(chǔ)特性,分散行為,水力旋流數(shù)值模擬及提鋅,鐵、碳分選技術(shù),硫酸浸鋅試驗及浸出動力學(xué)和熱力學(xué)理論基礎(chǔ),最后選取典型的含鋅冶金塵泥,對其鐵、碳分選工業(yè)應(yīng)用進(jìn)行了系統(tǒng)分析。
本書可供礦物加工、環(huán)境、化工、冶金等相關(guān)專業(yè)的高校師生,科研院所的科研人員以及廣大工程技術(shù)人員閱讀與參考。
隨著工業(yè)化發(fā)展和資源需求的擴(kuò)大,從廢棄物中回收資源無論從技術(shù)、裝備,還是規(guī)模上都得到了較大的發(fā)展。我國作為一個資源消耗大國,在目前天然原生礦產(chǎn)資源日漸枯竭的局面下,更應(yīng)該提高再生資源的重視程度。在《“十二五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中專門提到,預(yù)計到2020年工業(yè)固體廢物綜合利用率將達(dá)到720/0以上,形成一批具有核心競爭力的資源循環(huán)利用技術(shù)裝備,建成技術(shù)先進(jìn)循環(huán)利用產(chǎn)業(yè)體系,廢棄資源循環(huán)利用已經(jīng)上升為國家戰(zhàn)略。
含鋅冶金塵泥是鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)過程中排出的具有鋅化學(xué)成分的工業(yè)固體廢棄物,由于含有豐富的鐵、碳、鋅,經(jīng)常作為一種資源,多采用簡單加工后返回?zé)Y(jié)。近年來,我國鋼鐵企業(yè)粗鋼產(chǎn)量連年位居世界第一,冶金塵泥的產(chǎn)量也相應(yīng)大幅增加,大量的塵泥靠簡單處理不僅無法解決,而且有害元素循環(huán)富集,也勢必會嚴(yán)重影響生產(chǎn)的順利進(jìn)行。棄之可惜,用之太難,含鋅冶金塵泥有效資源化安全利用已經(jīng)成為企業(yè)迫切破解的技術(shù)難題,也是未來一段時期鋼鐵行業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、提高行業(yè)資源綜合利用水平的重要領(lǐng)域和主攻方向,對推動資源節(jié)約和可持續(xù)發(fā)展、提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和競爭力具有重大的現(xiàn)實意義和經(jīng)濟(jì)意義。
國內(nèi)外冶金塵泥在利用技術(shù)和途徑方面取得一定的突破,但其中的一些技術(shù)瓶頸目前還沒有得到有效解決。例如,冶金塵泥以濕法方式收集時,需在過濾過程中加入大量的聚丙烯酰胺作為絮凝劑,由于靜電力、藥劑絮凝作用和顆粒相互凝聚等原因,導(dǎo)致待分選顆粒絮團(tuán)現(xiàn)象嚴(yán)重,使得這部分資源目前無法實現(xiàn)有效分選,因此本書主要以這部分含鋅絮結(jié)冶金塵泥為研究對象,進(jìn)行其基礎(chǔ)特性、分散行為、水力旋流提鋅、浮選選碳、重力提鐵、酸浸出鋅、浸出動力學(xué)及熱力學(xué)等方面的系統(tǒng)研究,探索了冶金塵泥高效利用的實驗室工藝規(guī)律和參數(shù),有望提供一種冶金塵泥再資源化處理的新方法,以期為含鋅冶金塵泥有價元素梯級提取的大規(guī)模推廣及工程應(yīng)用奠定技術(shù)基礎(chǔ)。
本書可供礦物加工、環(huán)境、化工、冶金等相關(guān)專業(yè)的高校師生、科研院所的科研人員以及廣大工程技術(shù)人員閱讀參考。
在成書過程中,作者得到了多位老師和同行的鼓勵與支持。華北理工大學(xué)研究生鄒玄、戴奇卉、路曉龍、李卓林、劉亞、于浩同學(xué)參與完成了大量的試驗研究工作以及書稿的整理與排版工作。本書的出版得到華北理工大學(xué)學(xué)術(shù)著作出版基金資助,在此一并表示誠摯的謝意!
由于作者學(xué)識所限,書中難免有疏漏、錯誤之處,敬請讀者賜教和斧正。
1 緒論
1.1 冶金塵泥概述
1.1.1 來源及種類
1.1.2 危害
1.2 冶金塵泥資源化現(xiàn)狀
1.2.1 直接內(nèi)循環(huán)利用
1.2.2 物理分選技術(shù)
1.2.3 濕法處理技術(shù)
1.2.4 火法處理技術(shù)
1.2.5 聯(lián)合處理技術(shù)
1.2.6 其他利用技術(shù)
1.3 冶金塵泥浸出機(jī)理研究現(xiàn)狀
1.3.1 熱力學(xué)理論研究
1.3.2 動力學(xué)理論研究
1.4 冶金塵泥利用發(fā)展方向
2 含鋅冶金塵泥分選技術(shù)研究
2.1 研究目標(biāo)
2.2 研究技術(shù)路線
2.3 研究內(nèi)容
2.4 研究方法
2.4.1 機(jī)理研究方法
2.4.2 冶金塵泥原料研究方法
2.4.3 試驗藥劑與設(shè)備
2.4.4 分析與檢測方法
3 含鋅冶金塵泥基礎(chǔ)特性研究
3.1 密度
3.2 XRF熒光分析
3.3 化學(xué)成分分析
3.4 XRD分析
3.5 鋅物相分析
3.6 粒度組成分析
3.7 掃描電鏡分析
3.8 工藝礦物學(xué)分析
3.9 本章小結(jié)
4 微細(xì)含鋅冶金塵泥分散行為研究
4.1 化學(xué)分散行為研究
4.1.1 水玻璃條件試驗
4.1.2 焦磷酸鈉條件試驗
4.1.3 六偏磷酸鈉條件試驗
4.2 物理分散行為研究
4.2.1 超聲波分散試驗
4.2.2 機(jī)械攪拌分散試驗
4.3 復(fù)合分散技術(shù)
4.4 本章小結(jié)
5 水力旋流器數(shù)值模擬及提鋅試驗研究
5.1 旋流器中流場基本理論
5.1.1 基本方程
5.1.2 兩相流中的受力分析
5.1.3 水力旋流器內(nèi)的流速分布
5.2 水力旋流器數(shù)值模擬研究
5.2.1 物理模型的建立及邊界條件的設(shè)置
5.2.2 水力旋流器內(nèi)流場特征
5.2.3 結(jié)構(gòu)參數(shù)對數(shù)值模擬的影響
5.2.4 工藝條件因素對數(shù)值模擬的影響
5.3 水力旋流器提鋅性能試驗驗證
5.3.1 水力旋流器驗證實驗的目的和意義
5.3.2 水力旋流器的分級過程
5.3.3 水力旋流器提鋅驗證試驗
5.4 本章小結(jié)
……
6 含鋅冶金塵泥鐵、碳分選技術(shù)研究
7 含鋅冶金塵泥硫酸浸鋅試驗研究
8 含鋅冶金塵泥硫酸浸鋅動力學(xué)研究
9 含鋅冶金塵泥硫酸浸鋅浸出熱力學(xué)理論基礎(chǔ)
10 含鋅冶金塵泥鐵、碳分選工業(yè)應(yīng)用
參考文獻(xiàn)