轻烧白云石的煅烧工艺对活性度的影响_冯小平
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
(下转 25页 )
第 1期
陆雷等: ZnO 添加剂对 复合尾矿微晶玻璃的性能及显微结构的影响
# 25#
[ 5]武冬梅, 李彬. 锌渣作 晶核剂 的微晶玻 璃研究 [ J] . 房材 与应用, 1999( 2): 20~ 21.
jee. The effect o f ZnO add ition on the densification and properties of m agnesium a lum inate sp ine[ J]. Ceram ics Interna-
表 2 水平因素表
水平 颗粒度 /mm 煅烧温度 /e 保温时间 / h
1
15
900
0. 5
2
30
1 00 0Байду номын сангаас
1. 5
3
45
1 15 0
2. 5
轻烧白云石活性度的测定按照 冶金行业标准 YB /T 105- 1997冶金石灰物理检验方法进行。将煅 烧好的白云石迅速冷却, 并制成粒径为 1~ 5mm 的 样品, 每次取 50g, 放入 2L 温度为 40 ? 1e 的温水 中, 加入酚酞指示剂, 在电动搅拌机的搅拌下, 将试 样一次倒入水中消化并开始计算时间。当消化开始 呈红色时, 用浓度为 4m o l /L 的盐酸滴定, 直到红色 消失, 记录第 10m in盐酸消耗总体积数 ( mL ) 即为活 性度。
2. Jiaozuo Real Estate Adm in istrationcs Residence Developm ent Com pany, Jiaozuo, H enan, Ch ina) Abstract: On the basis o f ana lyzing the chem ical composition and m ineralog ical com position o f coal fly ash, a new
为了探讨最佳的煅烧制度, 对颗粒为 30mm 的 白云石, 又分别在不同煅烧温度和不同保温时间的 条件下, 考察了轻烧白云石的活性度, 其结果见图 2。
实验结果表明: 在 1100e 煅烧 1. 5h, 轻烧白云 石的活性度达到最大, 并且随着时间的延长, 活性度 变化较小。而在 1150e 条件下煅烧, 活性度达到最 大值后, 很快又降低。这主要是由于温度越高, 随着
轻烧白云石的活性与其分解的程度和烧结程度
图 4 白云石的 DSC 曲线
图 3 粒度对活性度的影响
( 1000e , 保温 90m in)
图 5 白云石的热失重变化率曲线 第一过程与碳酸镁的分解相似, 而第二个过程 则主要是 CaCO3 的分解。从理论上讲, 白云石的分 解温度范围是 730e ~ 830e 。而在实际生产中, 由 于白云石的颗粒较大, 颗粒表面会很快分解。但是, 由于热传导的影响, 越到颗粒内部温度会越低, 分解 速度会越慢。如果煅烧温度很高, 分解程度加大, 会 造成表面过烧, 从而降低轻烧白云石的活性度。这
第 1期 2007年 2月
矿 产 综合 利 用
M ultipurpose U tilization of M ineral Re sources
N o. 1 Feb. 2007
轻烧白云石的煅烧工艺对活性度的影响
冯小平 1, 张正文 2, 谢峻林 1
( 1. 武汉理工大学, 湖北 武汉 430070; 2. 武钢矿业公司乌龙泉矿, 湖北 武汉 430080)
镁质 化分解 反应: CaM g ( CO3 ) 2 v CaCO3 + M gO + CO 2↑
钙质化分解反应: CaCO3 v C aO + CO2↑
时间的增加, 分解程度越完全, 但同时白云石表面会 造成过烧现象而影响活性度。对于 1050e 条件下 煅烧, 则需要较长的保温时间, 活性度才能达到最大 值, 这主要是由于温度较低时, 颗粒表面的分解不完 全所造成的。因此, 对于颗粒为 30mm 的白云石在 1100e 进行煅烧, 可以得到活性度较高的轻烧白云 石, 生产工艺也较易控制。 2. 3 颗粒度对轻烧白云石活性的影响
1 08
2
30
9 00
1. 5
2 45
3
45
9 00
2. 5
1 88
4
45
10 00
0. 5
1 13
5
15
10 00
1. 5
3 77
6
30
10 00
2. 5
3 61
7
30
11 50
0. 5
3 48
8
45
11 50
1. 5
1 67
9
15
11 50
2. 5
2 02
Ⅰ
229. 3
180. 6
189. 9
Ⅱ
分子筛的实 验研 究 [ J]. 中 国非 金属 矿工 业导 刊, 2003 ( 2): 18~ 22. [ 11]李巧玲. 用粉煤灰制取分 子筛的 研究 [ J]. 新技 术新工 艺, 1998( 3): 37~ 38.
R esearch on the Optim ization of Pretreatm ent P rocess for
318. 0
283. 8
263. 1
Ⅲ 水平级差
156. 0 162. 0
239. 0 103. 2
250. 3 73. 2
图 1 白云石的 XRD图谱
1. 2 实验方法 本实验采用高温进样的方式, 即先将硅碳棒电
炉升温至需要的温度, 再将试样放入进行煅烧。实 验着重探讨了颗粒度、煅烧温度、保温时间等因素对 轻烧白云石活性度的影响, 实验方案采用正交实验, 其水平因素见表 2。
P reparing 4A M olecular Sieve from Coal F ly ash
FU K e-m ing1, 2, LU M a-i x i1, ZHU H ong2
( 1. Ch ina U niversity o fM ining and T echno logy, Beijing, Ch ina;
的经济效 益 [ 1] 。本文主要探 讨煅烧工艺制 度对轻 烧白云石活性度的影响。
1实 验
1. 1 实验原料 选取武钢矿业公司乌龙泉矿白云石, 制成不同
[ 4] N. M urayana, H. y am am oto, J. Shibata. M echan ism o f zeolite fo rm coa l fly ash by alka li hydrotherm al reaction [ J]. Int. J. M iner. Process. 64( 2004): 1~ 8.
# 14#
矿产综合利用
200 7 年
粒径的颗粒, 其成分见表 1。同时, 对白云石进行矿 物相鉴定, 结果见图 1。从化学分析结果来看, 该原 料 M gO /CaO 的摩 尔 比 为 0. 82, 而白 云 石 ( M gC a ( CO3 ) 2 )中 M gO /CaO 的摩尔比应为 1, 其主要原因 是矿物中除了白云石矿物外, 还有碳酸钙晶体的存 在, 从 XRD分析结果可以明显看出。
初步实验结果表明: 在颗粒度、煅烧温度、保温 时间三个因素中, 颗粒大小对轻烧白云石的活性影 响最大, 其次为煅烧温度和保温时间。在实际生产 中, 白云石 的颗粒一般控制为 10 ~ 50mm。从理论 上讲, 颗粒越小, 热传导越快, 白云石分解越充分, 轻 烧白云石的活性越高。在本实验加热的过程中, 由 于热传导原因会造成颗粒内外温差很大, 当保温时 间过长或者煅烧温度过高, 会造成白云石表面过烧 而降低其活性。另一方面, 当煅烧温度过低或者保 温时间过短, 会造成白云石分解不充分, 也会降低其 活性。从实验结果来看, 当颗粒度为 15mm、煅烧温 度为 1000e 、保温时间为 90m in 时, 轻烧白 云石的 活性度最大, 为 377mL, 完全满足炼钢需要的轻烧白 云石对活性度的要求 ( 武钢要求轻烧白云石对活性 度的指标为: 活性度 \150mL )。 2. 2 烧煅温度和保温时间对轻烧白云石活性的影响
been created.
K ey w ord s: Coa l fly ash; 4A m o lecu lar sieve; pretreatm ent process; T echnolog ical param eter
收稿日期: 2006-06-26 作者简介: 冯小平 ( 1972- ), 男, 副教授, 主要从事无机非金属材料的研究。
[ 5]张术根, 申少华, 等. 廉价矿物原料沸石分子筛合成 研究 [M ]. 长沙: 中南大学出版社, 2003.
[ 8]郑水林. 超微粉体加工技术与 应用 [M ]. 北京: 化学工业 出版社, 2005. 45~ 52.
[ 9]蒋朝谰. 磁选 理论及 工艺 [ M ]. 北 京: 冶 金工 业出版 社. 1994. 54~ 56.
表 1 白云石的主要化学成分 /%
M gO 18. 81
C aO 32. 24
S iO2 1. 88
S 0. 016
2 结果分析与讨论
2. 1 正交实验结果 正交实验结果见表 3。
表 3 煅烧工艺对活性度的影响实验结果
实验 序号
1
颗粒度 /m m
15
煅烧温度 保温时间
/e
/h
9 00
0. 5
活性度 /m L
第 1期
冯 小平等: 轻烧白云石的煅烧工艺对活性度的影响
# 15#
图 2 煅烧温度和保温时间对活性度的影响
有关, 而分解程度与煅烧温度、保温时间及颗粒度密 切相关。从白云石的 DSC 分析曲线 ( 见图 4 ) 可以 看出, 该 曲线 有 两个 吸热 谷: 第 一 吸热 谷 出现 于 760e ; 第二吸热谷出现于 810e 。而从热失重速率 变化曲线 ( 图 5)上看, 在 760e 和 810e 热失重质量 变化率达到最大, DSC 分析和热失重分析结果完全 一致。这表明 白云 石的 分解 过程为 两步 完成 [ 2] , 即:
正交实验结果表明, 颗粒度对轻烧白云石活性 的影响较大。为了进一步探讨颗粒度对活性度的影 响, 分别取不同粒径的颗粒进行了煅烧实验, 其结果 见图 3。结果表明, 5~ 30mm 之间的颗粒在 1000e 、 保温 90m in, 可以得到活性度大于 200mL 的轻烧白 云石, 满足炼钢对活性度的要求。在 1000e 进行煅 烧, 15mm 的颗粒活性最高。 2. 4 讨论
摘要: 以白云石为研究对象, 考察了轻烧白云石的煅烧工艺对活性度的影响。结 果表明: 影响轻烧 白云石活性 度的主要因素为煅烧温 度、保温时间和颗粒大小, 其最佳煅 烧工艺为: 粒度 15~ 30mm, 温度 1000~ 1100e 、保温时 间 1~ 2h。
关键词: 轻烧白云石; 活性度 ; 工艺参数; 煅烧 中图分类号: TF111. 17 文献标识码: A 文章编号: 1000-6532( 2007) 01-0013-04
[ 10]章西焕, 马鸿文, 杨静, 高颖. 利用粉煤灰合成 13X 沸石
[ 6]陈泉水. 粉煤灰制备 4A 分子筛 工艺研究 [ J]. 化工 矿物 与加工 [ J]. 2001( 1): 10~ 11.
[ 7]沈威, 黄文熙, 闵盘荣. 水泥工艺学 [M ]. 武汉 : 武汉 工业 大学出 版社, 1991. 114~ 116.
techno log ica l process for producing 4A m olecu lar sieve from coa l fly ash has been developed. The princ ip les for se-
lect ing the severa l m ajor techno log ica l param eters such as the fineness o f coa l fly ash and ca lcining tem perature, etc. w ere em phatica lly descr ibed and the advantageous condit ions for further syn thesis of 4A m olecu lar sieve have
随着我国炼钢工业的快速发展, 对造渣剂的需 求越来越大, 对其质量的要求也越来越高。在造渣 剂中, 适当增加 M gO 含量, 可以减轻炉渣对炉衬的 侵蚀, 从而提高炉龄, 缩短化渣时间, 提高脱磷效果。 我国白云石资源十分丰富, 且分布广泛, 利用轻烧白 云石作为炼钢的造渣剂具有广阔的应用前景和巨大
第 1期
陆雷等: ZnO 添加剂对 复合尾矿微晶玻璃的性能及显微结构的影响
# 25#
[ 5]武冬梅, 李彬. 锌渣作 晶核剂 的微晶玻 璃研究 [ J] . 房材 与应用, 1999( 2): 20~ 21.
jee. The effect o f ZnO add ition on the densification and properties of m agnesium a lum inate sp ine[ J]. Ceram ics Interna-
表 2 水平因素表
水平 颗粒度 /mm 煅烧温度 /e 保温时间 / h
1
15
900
0. 5
2
30
1 00 0Байду номын сангаас
1. 5
3
45
1 15 0
2. 5
轻烧白云石活性度的测定按照 冶金行业标准 YB /T 105- 1997冶金石灰物理检验方法进行。将煅 烧好的白云石迅速冷却, 并制成粒径为 1~ 5mm 的 样品, 每次取 50g, 放入 2L 温度为 40 ? 1e 的温水 中, 加入酚酞指示剂, 在电动搅拌机的搅拌下, 将试 样一次倒入水中消化并开始计算时间。当消化开始 呈红色时, 用浓度为 4m o l /L 的盐酸滴定, 直到红色 消失, 记录第 10m in盐酸消耗总体积数 ( mL ) 即为活 性度。
2. Jiaozuo Real Estate Adm in istrationcs Residence Developm ent Com pany, Jiaozuo, H enan, Ch ina) Abstract: On the basis o f ana lyzing the chem ical composition and m ineralog ical com position o f coal fly ash, a new
为了探讨最佳的煅烧制度, 对颗粒为 30mm 的 白云石, 又分别在不同煅烧温度和不同保温时间的 条件下, 考察了轻烧白云石的活性度, 其结果见图 2。
实验结果表明: 在 1100e 煅烧 1. 5h, 轻烧白云 石的活性度达到最大, 并且随着时间的延长, 活性度 变化较小。而在 1150e 条件下煅烧, 活性度达到最 大值后, 很快又降低。这主要是由于温度越高, 随着
轻烧白云石的活性与其分解的程度和烧结程度
图 4 白云石的 DSC 曲线
图 3 粒度对活性度的影响
( 1000e , 保温 90m in)
图 5 白云石的热失重变化率曲线 第一过程与碳酸镁的分解相似, 而第二个过程 则主要是 CaCO3 的分解。从理论上讲, 白云石的分 解温度范围是 730e ~ 830e 。而在实际生产中, 由 于白云石的颗粒较大, 颗粒表面会很快分解。但是, 由于热传导的影响, 越到颗粒内部温度会越低, 分解 速度会越慢。如果煅烧温度很高, 分解程度加大, 会 造成表面过烧, 从而降低轻烧白云石的活性度。这
第 1期 2007年 2月
矿 产 综合 利 用
M ultipurpose U tilization of M ineral Re sources
N o. 1 Feb. 2007
轻烧白云石的煅烧工艺对活性度的影响
冯小平 1, 张正文 2, 谢峻林 1
( 1. 武汉理工大学, 湖北 武汉 430070; 2. 武钢矿业公司乌龙泉矿, 湖北 武汉 430080)
镁质 化分解 反应: CaM g ( CO3 ) 2 v CaCO3 + M gO + CO 2↑
钙质化分解反应: CaCO3 v C aO + CO2↑
时间的增加, 分解程度越完全, 但同时白云石表面会 造成过烧现象而影响活性度。对于 1050e 条件下 煅烧, 则需要较长的保温时间, 活性度才能达到最大 值, 这主要是由于温度较低时, 颗粒表面的分解不完 全所造成的。因此, 对于颗粒为 30mm 的白云石在 1100e 进行煅烧, 可以得到活性度较高的轻烧白云 石, 生产工艺也较易控制。 2. 3 颗粒度对轻烧白云石活性的影响
1 08
2
30
9 00
1. 5
2 45
3
45
9 00
2. 5
1 88
4
45
10 00
0. 5
1 13
5
15
10 00
1. 5
3 77
6
30
10 00
2. 5
3 61
7
30
11 50
0. 5
3 48
8
45
11 50
1. 5
1 67
9
15
11 50
2. 5
2 02
Ⅰ
229. 3
180. 6
189. 9
Ⅱ
分子筛的实 验研 究 [ J]. 中 国非 金属 矿工 业导 刊, 2003 ( 2): 18~ 22. [ 11]李巧玲. 用粉煤灰制取分 子筛的 研究 [ J]. 新技 术新工 艺, 1998( 3): 37~ 38.
R esearch on the Optim ization of Pretreatm ent P rocess for
318. 0
283. 8
263. 1
Ⅲ 水平级差
156. 0 162. 0
239. 0 103. 2
250. 3 73. 2
图 1 白云石的 XRD图谱
1. 2 实验方法 本实验采用高温进样的方式, 即先将硅碳棒电
炉升温至需要的温度, 再将试样放入进行煅烧。实 验着重探讨了颗粒度、煅烧温度、保温时间等因素对 轻烧白云石活性度的影响, 实验方案采用正交实验, 其水平因素见表 2。
P reparing 4A M olecular Sieve from Coal F ly ash
FU K e-m ing1, 2, LU M a-i x i1, ZHU H ong2
( 1. Ch ina U niversity o fM ining and T echno logy, Beijing, Ch ina;
的经济效 益 [ 1] 。本文主要探 讨煅烧工艺制 度对轻 烧白云石活性度的影响。
1实 验
1. 1 实验原料 选取武钢矿业公司乌龙泉矿白云石, 制成不同
[ 4] N. M urayana, H. y am am oto, J. Shibata. M echan ism o f zeolite fo rm coa l fly ash by alka li hydrotherm al reaction [ J]. Int. J. M iner. Process. 64( 2004): 1~ 8.
# 14#
矿产综合利用
200 7 年
粒径的颗粒, 其成分见表 1。同时, 对白云石进行矿 物相鉴定, 结果见图 1。从化学分析结果来看, 该原 料 M gO /CaO 的摩 尔 比 为 0. 82, 而白 云 石 ( M gC a ( CO3 ) 2 )中 M gO /CaO 的摩尔比应为 1, 其主要原因 是矿物中除了白云石矿物外, 还有碳酸钙晶体的存 在, 从 XRD分析结果可以明显看出。
初步实验结果表明: 在颗粒度、煅烧温度、保温 时间三个因素中, 颗粒大小对轻烧白云石的活性影 响最大, 其次为煅烧温度和保温时间。在实际生产 中, 白云石 的颗粒一般控制为 10 ~ 50mm。从理论 上讲, 颗粒越小, 热传导越快, 白云石分解越充分, 轻 烧白云石的活性越高。在本实验加热的过程中, 由 于热传导原因会造成颗粒内外温差很大, 当保温时 间过长或者煅烧温度过高, 会造成白云石表面过烧 而降低其活性。另一方面, 当煅烧温度过低或者保 温时间过短, 会造成白云石分解不充分, 也会降低其 活性。从实验结果来看, 当颗粒度为 15mm、煅烧温 度为 1000e 、保温时间为 90m in 时, 轻烧白 云石的 活性度最大, 为 377mL, 完全满足炼钢需要的轻烧白 云石对活性度的要求 ( 武钢要求轻烧白云石对活性 度的指标为: 活性度 \150mL )。 2. 2 烧煅温度和保温时间对轻烧白云石活性的影响
been created.
K ey w ord s: Coa l fly ash; 4A m o lecu lar sieve; pretreatm ent process; T echnolog ical param eter
收稿日期: 2006-06-26 作者简介: 冯小平 ( 1972- ), 男, 副教授, 主要从事无机非金属材料的研究。
[ 5]张术根, 申少华, 等. 廉价矿物原料沸石分子筛合成 研究 [M ]. 长沙: 中南大学出版社, 2003.
[ 8]郑水林. 超微粉体加工技术与 应用 [M ]. 北京: 化学工业 出版社, 2005. 45~ 52.
[ 9]蒋朝谰. 磁选 理论及 工艺 [ M ]. 北 京: 冶 金工 业出版 社. 1994. 54~ 56.
表 1 白云石的主要化学成分 /%
M gO 18. 81
C aO 32. 24
S iO2 1. 88
S 0. 016
2 结果分析与讨论
2. 1 正交实验结果 正交实验结果见表 3。
表 3 煅烧工艺对活性度的影响实验结果
实验 序号
1
颗粒度 /m m
15
煅烧温度 保温时间
/e
/h
9 00
0. 5
活性度 /m L
第 1期
冯 小平等: 轻烧白云石的煅烧工艺对活性度的影响
# 15#
图 2 煅烧温度和保温时间对活性度的影响
有关, 而分解程度与煅烧温度、保温时间及颗粒度密 切相关。从白云石的 DSC 分析曲线 ( 见图 4 ) 可以 看出, 该 曲线 有 两个 吸热 谷: 第 一 吸热 谷 出现 于 760e ; 第二吸热谷出现于 810e 。而从热失重速率 变化曲线 ( 图 5)上看, 在 760e 和 810e 热失重质量 变化率达到最大, DSC 分析和热失重分析结果完全 一致。这表明 白云 石的 分解 过程为 两步 完成 [ 2] , 即:
正交实验结果表明, 颗粒度对轻烧白云石活性 的影响较大。为了进一步探讨颗粒度对活性度的影 响, 分别取不同粒径的颗粒进行了煅烧实验, 其结果 见图 3。结果表明, 5~ 30mm 之间的颗粒在 1000e 、 保温 90m in, 可以得到活性度大于 200mL 的轻烧白 云石, 满足炼钢对活性度的要求。在 1000e 进行煅 烧, 15mm 的颗粒活性最高。 2. 4 讨论
摘要: 以白云石为研究对象, 考察了轻烧白云石的煅烧工艺对活性度的影响。结 果表明: 影响轻烧 白云石活性 度的主要因素为煅烧温 度、保温时间和颗粒大小, 其最佳煅 烧工艺为: 粒度 15~ 30mm, 温度 1000~ 1100e 、保温时 间 1~ 2h。
关键词: 轻烧白云石; 活性度 ; 工艺参数; 煅烧 中图分类号: TF111. 17 文献标识码: A 文章编号: 1000-6532( 2007) 01-0013-04
[ 10]章西焕, 马鸿文, 杨静, 高颖. 利用粉煤灰合成 13X 沸石
[ 6]陈泉水. 粉煤灰制备 4A 分子筛 工艺研究 [ J]. 化工 矿物 与加工 [ J]. 2001( 1): 10~ 11.
[ 7]沈威, 黄文熙, 闵盘荣. 水泥工艺学 [M ]. 武汉 : 武汉 工业 大学出 版社, 1991. 114~ 116.
techno log ica l process for producing 4A m olecu lar sieve from coa l fly ash has been developed. The princ ip les for se-
lect ing the severa l m ajor techno log ica l param eters such as the fineness o f coa l fly ash and ca lcining tem perature, etc. w ere em phatica lly descr ibed and the advantageous condit ions for further syn thesis of 4A m olecu lar sieve have
随着我国炼钢工业的快速发展, 对造渣剂的需 求越来越大, 对其质量的要求也越来越高。在造渣 剂中, 适当增加 M gO 含量, 可以减轻炉渣对炉衬的 侵蚀, 从而提高炉龄, 缩短化渣时间, 提高脱磷效果。 我国白云石资源十分丰富, 且分布广泛, 利用轻烧白 云石作为炼钢的造渣剂具有广阔的应用前景和巨大