【摘 要】
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中国的锰矿资源丰富,但在国内已勘察的锰矿床中磷含量超标(P/Mn≤0.3%)的锰矿就超过49.6%,导致以高磷锰矿为主的原料生产的锰基合金磷含量超标(P/Mn≤0.5%)。锰基合金作为铁合金的重要品种之一,常常用作脱氧剂、脱硫剂及合金添加剂,可提高钢的强度、硬度等性能。为了提高高磷锰基合金的利用率,需对高磷锰基合金进行深度脱磷,传统脱磷方式主要以CaO-Ca F2渣系进行脱磷,但脱磷渣中的Ca F
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中国的锰矿资源丰富,但在国内已勘察的锰矿床中磷含量超标(P/Mn≤0.3%)的锰矿就超过49.6%,导致以高磷锰矿为主的原料生产的锰基合金磷含量超标(P/Mn≤0.5%)。锰基合金作为铁合金的重要品种之一,常常用作脱氧剂、脱硫剂及合金添加剂,可提高钢的强度、硬度等性能。为了提高高磷锰基合金的利用率,需对高磷锰基合金进行深度脱磷,传统脱磷方式主要以CaO-Ca F2渣系进行脱磷,但脱磷渣中的Ca F2和脱磷产物Ca3P2都极易水解,产生有毒的HF和PH3气体。为了避免以上的危害,本文采用以铝基脱磷剂与无氟覆盖渣(CaO-Al2O3-SiO2-MgO)进行脱磷,然后重点研究该方法下所得含磷脱磷渣的绿色化高附加值应用。在绿色化应用中利用含磷脱磷渣和废玻璃为原料开展制备微晶玻璃的基础研究实验,调整实验中脱磷渣掺量、形核剂种类及添加量、热处理制度、搅拌频率以及一步热处理法温度,然后对所得微晶玻璃的力学性能、物相组成进行分析,确定最优的制备方法。主要结论如下:(1)将废弃的有毒有害的含磷脱磷渣成功制备出无毒无害的高附加值微晶玻璃,性能远远高于工业建材国标,而且含磷脱磷渣利用率可高达100%,制备过程中无废气、废水、废弃固体产生;(2)两步热处理法制备微晶玻璃的最佳工艺条件:脱磷渣掺入量68%,废玻璃掺入量30%,TiO2作为形核剂且添加量2%,热处理制度为820℃/1 h+910℃/1.5h,搅拌频率为10次/h;最佳微晶玻璃的性能指标:体积密度2.94g/cm~3,吸水率0.01%,抗弯强度126.1MPa,耐酸性99.42%,耐碱性99.71%;(3)一步热处理法制备微晶玻璃时,当温度达到950℃时,综合性能达到最优。体积密度2.68g/cm~3,吸水率0.07%,抗弯强度104.2MPa,耐酸性98.39%,耐碱性值98.86%。
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