高炉瓦斯泥参与水煤浆制备及其成浆特性.pdf

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1、第12卷第4期过程工程学报Vb1．12NO．42012年8月TheChineseJournalofProcessEngineeringAug．2012高炉瓦斯泥参与水煤浆制备及其成浆特性高志芳，李辽沙，吴照金，武杏荣，苏世怀，吴晓华(1．安徽工业大学安徽省冶金工程与资源综合利用重点实验室，冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室，安徽马鞍山2430022．马鞍山钢铁股份有限公司，安徽马鞍山243002：3．中国科学院科技政策与管理科学研究所，北京100190)摘要：将马鞍山钢铁股份公司高炉瓦斯泥配入东凯肥煤中制备水煤浆，分析了瓦斯泥和煤样的物理化学特性，采用回归方法研究了瓦斯泥与水煤

2、浆表观粘度、定粘浓度(室温25~C、表观粘度定为1200mPa．s时水煤浆的浓度)及发热量的关系．结果表明，加入高炉瓦斯泥能明显改善水煤浆的流变性，降低其表观粘度，但稳定性和发热量均有所降低．主要原因是高炉瓦斯泥的主要组分改变了水煤浆溶液的酸碱度导致其成浆性发生改变，瓦斯泥中矿物表面带电及矿物含量也是影响成浆性的重要因素．添加24％瓦斯泥能制备较理想的水煤浆．关键词：高炉瓦斯泥；水煤浆；成浆特性；流变性中图分类号：TQ53文献标识码：A文章编号：1009—606X(2012)04—0564-051前言(美国热电元素公司)测定CaO，Mg0，AI2O3，SiO2，P，Zn高炉瓦斯泥(

3、BlastFurnaceSludge，BFS)是冶金工业含量，Leco．CS600碳硫测定仪(美国加联仪器公司)测定固体废弃物之一，年产量约1765万t【】’2】．随着资源短缺C和s含量，PE．5100原子吸收光谱仪(美国PE公司1和环境污染问题日益严重，废弃物资源化利用成为当前测定Pb含量，重铬酸钾容量法测定TFe含量；用研究的热点．目前国内冶金尘泥已逐步进入处理后再利BrukerD8Advance粉末x射线衍射仪(XRD，德国布鲁用的新时期，主要是采用选矿手段回收铁精矿和碳精粉克公司)、S一3400NII扫描电镜(日本Hitachi公司，附带及降低锌等有害杂质含量、实现部分高炉

4、尘泥循环利HORIBAEX．250能谱仪1进行成分和形貌分析．磨样采用，已取得了明显的经济和社会效益p】．用~20xL23型球磨机，用Rise．2006激光粒度分析仪(北国外对高炉瓦斯泥的研究主要集中在厂内循环利京中美仪器科技有限公司)分析粒度分布，ASAP．2010用和采用物理化学方法提取其中的有价元素，如Fe，Zn，型自动吸附仪(美国麦克公司)测定比表面积，Ni，Cu等【1卜．瓦斯泥的再利用主要包括分离其中对循NXS．11A旋转粘度仪(成都仪器厂有限公司)测量表观环利用有害的金属元素，如锌、铅、碱金属，以及利用粘度及流变特性，TQHW-4E智能量热仪(鹤壁天淇仪器瓦斯泥制备吸附

5、剂处理工业废水，主要是吸附废水中的仪表有限公司)测定发热量．有害重金属离子，如Pb等【¨1．上述研究取得了一定2．2实验方法成果，但大多是重点利用高炉瓦斯泥的特定有价组分，样品按国家标准(GB474)~IJ备，将瓦斯泥和煤在空其余多种组分均当作废弃物，而大量利用高炉瓦斯泥的气中干燥后研磨至3mm以下，拌匀并缩分，取部分样研究主要是掺杂制备建筑及陶瓷材料【1制．在大量利品作粒度、化学和矿相分析，其余为备用样．用的前提下寻找一种既能充分利用瓦斯泥多种组分又根据水煤浆对煤粉粒度的要求，用破碎机将煤样具较高经济价值的技术尤为重要．本研究选用东凯肥煤破碎到3mm以下，粗磨、细磨得2种煤样，置

6、于密闭与马鞍山钢铁股份有限公司1jfj}高炉瓦斯泥制备水煤浆，塑料袋中备用．对其进行粒度分布、工业分析和元素分研究不同高炉瓦斯泥配比的水煤浆的成浆特性，探索高析．按2种配比将瓦斯泥加入煤粉中制浆，在室温下测炉瓦斯泥中多元组分对水煤浆成浆性的作用机理．定水煤浆的成浆性及发热量，静置两周后观察其稳定性f1】．高炉瓦斯泥及煤样的粒度和表面积见表1．2实验3结果和讨论2．1材料及仪器实验用高炉瓦斯泥取白马鞍山钢铁股份有限公司3．1高炉瓦斯泥的工业分析(马钢)1≠}高炉，煤样选用东凯肥煤．用ICP发射光谱仪由表2可以看出，高炉瓦斯泥的主要化学成分为铁收稿日期：2012—04—10，修回日期：

7、2012—06—04基金项目：安徽省自然科学基金项目(编号：11040606M105)作者简介：高志芳(1978-)，女，河北省沧州市人，博士，讲师，化学工艺专业，E—mail：cancan20071007@163．tom．第4期高志芳等：高炉瓦斯泥参与水煤浆制备及其成浆特性565与碳(焦炭粉)，其次为SiO2，A12O3及碱土金属氧化物，经测定，其发热量为7．31MJ／kg表1高炉瓦斯泥及煤样的粒径及表面积Table1Particlesizesandcharacte