鋼渣吸附性能的改進及其資源化應用的研究.pdf

1、鉛具有生物毒性，含鉛廢水進入環(huán)境后不能被微生物降解，只能發(fā)生形態(tài)間的相互轉化、分散和富集，并且沿生物鏈傳遞，通過皮膚、消化道、呼吸道進入人體體內與多種器官親和積蓄。但鉛是自然界分布很廣的元素，常被用作制造業(yè)的原料。若不妥善安全處置含鉛廢水必然會給環(huán)境帶來極大的危害。因此，需尋找一種安全可靠且經濟有效的方式處理含鉛廢水。鋼渣是煉鋼過程中排出的熔渣，分為轉爐渣、平爐渣、電爐渣三種，長期以來被作為固體廢物處置。本實驗用XRF、XRD、SEM、

2、BET等測試方法觀察轉爐渣的成分及微觀形貌，可知，鋼渣表面粗糙多孔，具有一定的吸附能力;鋼渣的化學成分主要有CaO、SiO2;鋼渣置于水中呈堿性，對水溶液中的鉛離子具有一定的化學沉淀作用;鋼渣的礦物成分主要有C2S、C3S，與硅酸鹽水泥熟料相似，可作為混合材料制備鋼渣水泥。故利用鋼渣處理含鉛廢水，探索吸附鉛離子鋼渣制備鋼渣水泥用作建筑材料的可行性。
　　本文針對高濃度含鉛廢水，用氧化鋁助改、高溫活化、酸浸三種改性方法對鋼渣改性，提

3、高鋼渣的吸附性能。硫酸對鋼渣的改性效果最好，最佳改性條件為氫離子濃度0.32mol/L。通過靜態(tài)實驗對改性鋼渣處理高濃度含鉛廢水的操作條件進行了優(yōu)化選擇。結果表明:鋼渣的投加量、反應時間、反應溫度對吸附效果有較大影響，鉛離子與鋼渣的最佳投加比僅為1∶6，在200min時達到吸附平衡，最佳反應溫度為25℃。溶液初始濃度和初始pH對吸附效果影響不大。結合吸附等溫線模型、吸附動力學模型、化學沉淀原理、實驗現象及表征分析，探討了鋼渣處理含鉛廢水

4、的作用機理。鋼渣吸附鉛離子的過程屬于單分子層吸附，符合Langmuir模型和偽二級動力學模型。鋼渣處理含鉛廢水的機理主要包括化學沉淀和離子交換作用。解決了吸附鉛離子鋼渣穩(wěn)定化、無害化、資源化處理的難題，將吸附重金屬鉛離子鋼渣混合材制各成鋼渣水泥，尋找了一個經濟、低碳、環(huán)保的廢渣資源化利用新途徑。通過對鋼渣水泥的物理性能測試、XRD、SEM表征、水化熱、孔結構分析以及水泥中鉛離子浸出毒性測試，研究其作為建材應用的可行性。結果表明:鋼渣水泥