水泥窯用鎂鉻磚中含六價鉻物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)和解毒

以鉻渣和粉煤灰為混合填充體系的主要填料,采用柱子淋洗法,通過改變混合填料的配比來研究其對鉻渣中cr(vi)的阻留作用。試驗(yàn)結(jié)果表明,各種混合填充體系對cr(vi)均有一定程度的阻留作用,其中ⅰ-5柱對cr(vi)的阻留固定效果最佳,淋出液中cr(vi)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.060%,相對阻留效果達(dá)94.53%。

三價鉻、六價鉻鍍鉻及代鉻（鎳鈷鐵）工藝特點(diǎn)的比較 鍍種 工藝特點(diǎn) 三價鉻鍍鉻六價鉻鍍鉻環(huán)保代鉻工藝（鎳鈷鐵） 鉻的含量/(g/l)15-2050-300無 鍍液溫度/℃30-5549-5240-50 ph值2.3-4.03010-16>96 分散能力較好差好 覆蓋能力較好差好 攪拌空氣攪拌無空氣攪拌 鉻霧溢出無有無 電流中斷的影響無 無色繼續(xù)再鍍， 需特別處理 無影響 雜質(zhì)敏感性敏感（ni,fe,cu）不敏感 不敏感 槽液穩(wěn)定 沉積速度/ （μm/min）0.1-0.30.1-0.21.5(5a/dm 2) 最高鍍層厚度 /μm 100(無脆性) 鍍層硬度低（hv600-900）高9

為解決電鍍廢水的處理問題,采用高壓脈沖電絮凝技術(shù)對含六價鉻廢水進(jìn)行處理,研究了電流、通電時間、脈沖頻率和六價鉻的質(zhì)量濃度對處理效果和能耗的影響.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,高壓脈沖電絮凝法對廢水中的六價鉻離子具有很高的去除率,最高可達(dá)100%.六價鉻的去除率隨著電流、通電時間、脈沖頻率的增加而增加.該方法具有能耗低的優(yōu)點(diǎn),適當(dāng)?shù)靥岣呙}沖頻率、降低電流可以降低能耗,提高能量效率.

水泥的物理化學(xué)性質(zhì)

水泥中水溶性六價鉻的測定方法

大型水泥窯高溫帶用無鉻堿性磚

以菱鎂礦和鉻精礦為主要原料,添加一定含量的zr2o3,制成rh爐用高鉻電熔鎂鉻磚。研究zr2o3含量對鎂鉻磚性能的影響,結(jié)果表明:采用配方3比原配方磚性能優(yōu)良。

對5000t·d-1干法水泥回轉(zhuǎn)窯燒成帶的用后直接結(jié)合鎂鉻磚(lzmge-8a)進(jìn)行了xrd、sem和edax分析,觀察了殘磚顯微結(jié)構(gòu)的變化,探討了其損毀機(jī)理。研究結(jié)果表明:水泥熟料液相侵蝕引起磚熱面的結(jié)構(gòu)剝落;水泥原料及燃料中的鉀、鈉、硫、氯化合物形成的堿鹽以氣相和液相形式進(jìn)入磚的氣孔內(nèi),隨溫度波動而液化或固化,并與磚反應(yīng)導(dǎo)致磚的結(jié)構(gòu)脆化,進(jìn)而發(fā)生龜裂。因此,降低直接結(jié)合鎂鉻磚的顯氣孔率,并提高抗熱震性,可以有效地降低其在干法水泥回轉(zhuǎn)窯燒成帶上的損毀速度

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：鎂鉻磚 鎂鉻磚 標(biāo)準(zhǔn)號：gb2277-87 國家標(biāo)準(zhǔn)局發(fā)布 標(biāo)準(zhǔn)正文 本標(biāo)準(zhǔn)適用于鎂砂及鉻鐵礦制成的鎂鉻磚。 1分類 1.1磚按理化指標(biāo)分為mge-20、mge-16、mge-12、mge-8四種牌號。 1.2磚的分型應(yīng)符合yb844-75《耐火制品的分型和定義》的規(guī)定。 1.3磚的形狀和尺寸按gb2074-80《煉銅爐用鎂鉻磚形狀及尺寸》的規(guī)定，并可按需方圖 紙生產(chǎn)。 2技術(shù)要求表1 項目指標(biāo) mge-20mge-16mge-12mge-8 mgo%不小于40455560 cr2o3,%,不小于20128 0.20mpa荷重軟化開始溫度,℃,不低于1550155015501530 顯氣孔率,%,不大于23232324 常溫耐壓強(qiáng)度,mpa,不小于24.524.

在連續(xù)熱浸鍍鋅鈍化液中以鈰、鈷元素替代鉻元素(cr~(6+)),鈍化液通過輥涂和烘干處理工藝得到鈍化膜。試驗(yàn)通過電化學(xué)方法研究鈍化膜的抗腐蝕行為。sem照片表明所獲得的鈍化膜較cr~(6+)鈍化膜具有更加致密的表面膜層,sio_2在膜層結(jié)構(gòu)中阻礙了微裂紋的擴(kuò)展,提高了膜層抗形變性能;極化曲線研究表明鈰、鈷抑制了陽極極化腐蝕過程,鹽霧試驗(yàn)結(jié)果表明復(fù)合鈍化膜較傳統(tǒng)鈍化膜具有更好的抗蝕性能。

為取代rh爐用鎂鉻材料,以電熔鎂砂為主原料,分別加入單斜鋯、脫硅鋯、單斜鋯與脫硅鋯的混合粉、鋯英石制備了zro2質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為15%和20%的鎂鋯磚,并利用靜態(tài)坩堝法對比研究了鎂鋯磚和鎂鉻磚的抗rh爐渣侵蝕性。結(jié)果表明:對于al2o3含量高且堿度(cao/sio2比)大的rh爐渣,鎂鋯磚抗侵蝕性能優(yōu)于鎂鉻磚的;鎂鋯磚的侵蝕機(jī)理是磚中的zro2與渣中的cao迅速反應(yīng),形成高熔點(diǎn)物相cazro3,能堵塞磚中的孔隙而形成致密保護(hù)層,從而阻止鋼渣對鎂鋯磚的進(jìn)一步侵蝕;而鎂鉻磚的侵蝕機(jī)理是渣中的al2o3、fe2o3等r3+和鎂鉻尖晶石中cr3+交換,渣與磚反應(yīng)生成的鎂鋁尖晶石和鎂鐵尖晶石使得材料變性,同時由于體積效應(yīng)使鎂鉻材料鼓脹開裂,從而導(dǎo)致鎂鉻磚的嚴(yán)重侵蝕。

研究了用光度法測定鍍鋅板中鍍層六價鉻cr6+的方法,進(jìn)行了干擾元素的試驗(yàn),確立了檢測六價鉻含量的最佳工作條件,該方法相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于9%。同時為進(jìn)一步驗(yàn)證該方法的準(zhǔn)確性,分兩批從冷軋廠取回鍍鋅板試樣及冷板試樣,按最佳實(shí)驗(yàn)方法分別對鍍鋅層與基板進(jìn)行了分析。并委托上海通標(biāo)與深圳華測兩家rohs指令有害元素的權(quán)威檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行了試樣分析,比對結(jié)果符合性較好。目前,該方法已應(yīng)用于馬鋼鍍鋅板及耐指紋板中cr6+的檢測。

為了以三價鉻替代鍍鋅層鈍化溶液中的六價鉻,實(shí)現(xiàn)鍍鋅工藝的清潔生產(chǎn),利用中性鹽霧實(shí)驗(yàn)(nss)、tafel曲線和掃描電鏡對鍍鋅層三價鉻和六價鉻鈍化膜的耐腐蝕性能、電化學(xué)行為、耐高溫性能和表面結(jié)構(gòu)進(jìn)行了比較研究.nss實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,三價鉻鈍化膜的耐腐蝕性能高于六價鉻鈍化膜,nss時間可達(dá)84h;tafel曲線表明,三價鉻鈍化膜的腐蝕速率低于六價鉻鈍化膜,耐高溫性能則高于六價鉻鈍化膜;sem照片顯示,三價鉻鈍化膜的表面形貌為致密結(jié)構(gòu),高溫處理后膜層變化不大,而六價鉻鈍化膜表面為疏松的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu).

采用優(yōu)質(zhì)鎂砂、尖晶石砂研制生產(chǎn)出方鎂石--尖晶石磚。微觀結(jié)構(gòu)分析及抗堿侵蝕性能試驗(yàn)表明,該磚具有耐侵蝕、抗熱震、耐磨損、附著性好等優(yōu)異性能。用于φ4m×60m大型干法水泥窯,其使用壽命達(dá)到8個月,侵蝕速率為6.9mm/kh。

日前，魯中耐火材料有限公司完成的“水泥窯用綠色節(jié)能耐火材料研發(fā)和成套方案研究與應(yīng)用”項目在山東省淄博市淄川區(qū)通過中國建筑材料聯(lián)合會鑒定。

采用回轉(zhuǎn)抗渣法模擬研究了試驗(yàn)溫度、保溫時間和熔渣加入量等因素對鋁鉻磚和鎂鉻磚抗艾薩爐爐渣侵蝕能力的影響。用sem、edax及xrd等方法,對抗渣試樣的顯微結(jié)構(gòu)和礦物組成進(jìn)行了分析研究。結(jié)果表明:隨著侵蝕溫度的升高、保溫時間的延長及爐渣加入量的增加,鋁鉻磚和鎂鉻磚的侵蝕面積增大;熔渣滲入鋁鉻磚后,形成鐵鋁尖晶石和鐵鉻尖晶石保護(hù)層,阻止了熔渣的侵蝕;三種耐火材料抗艾薩爐爐渣侵蝕能力由強(qiáng)到弱為:鋁鉻磚>電熔再結(jié)合鎂鉻磚>直接結(jié)合鎂鉻磚。

從原料選擇、成型、燒成、cr2o3含量以及添加劑等方面對現(xiàn)有電熔再結(jié)合鎂鉻磚的生產(chǎn)工藝進(jìn)行了優(yōu)化。制備出了高性能電熔再結(jié)合鎂鉻磚并成功應(yīng)用在寶鋼rh爐上。實(shí)踐應(yīng)用表明:高性能電熔再結(jié)合鎂鉻磚的應(yīng)用顯著提高了rh爐爐襯的壽命,降低了耐火材料消耗。

用試樣旋轉(zhuǎn)法在１６００℃下實(shí)驗(yàn)研究了ｃａｏ－ｓｉｏ２－ａｌ２ｏ３－ｍｇｏ－ｃａｆ２（３％）型精煉渣組成對電熔再結(jié)合鎂鉻磚的侵蝕影響，結(jié)合渣試樣的電分析，結(jié)果表明，隨渣堿度的增大，試親的侵蝕增加；堿度大于１．８時，試樣在冷卻過程中粉化，由于尖晶石保護(hù)層的生成，渣中ａｌ２ｏ３含量的增加能沽少侵蝕，隨渣中ｍｇｏ含量的增加，試樣的侵蝕減少，在此基礎(chǔ)上，討論了地提高鎂鉻磚爐襯有利的爐外精煉造渣制度。

利用xrd分析和光學(xué)顯微鏡等測試手段,研究了添加tio2對鎂鉻磚抗渣蝕性的影響。結(jié)果表明:爐渣中的cao能分解鎂鉻磚中的二次尖晶石而使鎂鉻磚損毀,但加入tio2后,tio2能優(yōu)先于尖晶石中的cr2o3與渣中cao反應(yīng),生成高熔點(diǎn)的catio3,從而抑制cao對磚中鎂鉻尖晶石的分解,提高了鎂鉻磚的抗高鈣渣渣蝕能力

用試樣旋轉(zhuǎn)法在１６００℃下實(shí)驗(yàn)研究了ｃａｏ－ｓｉｏ２－ａｌ２ｏ３－ｍｇｏ－ｃａｆ２（３％）型精煉渣組成對電熔再結(jié)合鎂鉻磚的侵蝕影響，渣浸試樣電鏡分析的結(jié)果表明，隨渣堿度（ｃａｏ／ｓｉｏ２）的增大，試樣的侵蝕增加；堿度大于１．８時，試樣在冷卻過程中粉化，由于尖晶石保護(hù)層的生成，渣中ａｌ２ｏ３含量的增加能減少侵蝕，隨渣中ｍｇｏ含量的增加，試樣的侵蝕減少，在此基礎(chǔ)上，討論了對提高鎂鉻磚爐襯有利的爐外精煉

比較了幾種rohs常用的六價鉻檢測標(biāo)準(zhǔn),考察了萃取時間和萃取劑對鋼板涂鍍層中六價鉻含量測定結(jié)果的影響,闡述了各種六價鉻萃取方法的適用性。實(shí)驗(yàn)表明,沸水萃取法適用于可溶性六價鉻的萃取,弱堿萃取法可用于兩性金屬涂鍍層。分析了目前鋼板涂鍍層表面六價鉻檢測方法中存在的問題,探討了六價鉻限制法規(guī)的符合性問題。

作為優(yōu)良的耐火材料,鎂鉻磚廣泛應(yīng)用于不同行業(yè)用高溫窯爐,其損毀程度直接決定了高溫窯爐的工作狀況。不同類型高溫窯爐用鎂鉻磚由于工作環(huán)境不同,其損毀機(jī)理存在差異。分析了rh爐、煉銅爐、水泥回轉(zhuǎn)窯等典型高溫窯爐用鎂鉻磚的損毀機(jī)理。結(jié)果表明,熔渣的化學(xué)侵蝕、溫度急劇變化引起的裂紋和結(jié)構(gòu)剝落是導(dǎo)致rh爐用鎂鉻磚損毀的主要原因;熔渣的化學(xué)熔蝕及熔體的滲透、爐內(nèi)so2氣氛引起的結(jié)構(gòu)疏松是導(dǎo)致煉銅爐用鎂鉻磚損毀的主要原因;水泥熟料液相的化學(xué)熔蝕、窯內(nèi)還原性氣氛引起的結(jié)構(gòu)疏松及堿鹽作用引起的裂紋是導(dǎo)致水泥窯用鎂鉻磚損毀的主要原因。損毀因素中,熔渣侵蝕及滲透是造成鎂鉻磚損壞的最關(guān)鍵性因素。