利用鉻渣制備微晶玻璃的研究

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1、碩十學(xué)位論文摘要鉻渣是一種有毒的固體廢渣,不僅危害人們的身體健康,還對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。鉻渣污染問題已引起國(guó)家環(huán)保部門的高度重視,治理鉻渣污染的任務(wù)迫在眉睫。鉻渣中除了含有Cr203和有毒的水溶性Cr”外,還含有大量的鈣、鎂、鋁、硅的氧化物,這些都是制備玻璃的原料,同時(shí)Cr203又是有效的晶核劑,因此,用鉻渣制備微晶玻璃是實(shí)現(xiàn)鉻渣無毒化處理和資源化利用的有效途徑。本文以鉻渣、高爐渣兩種工業(yè)廢渣以及石英砂、白云石、方解石、滑石等天然礦物為主要原料,SiC作還原劑,采用熔融法制備了礦渣微晶玻璃。探討了鉻渣的用量、不

2、同CaO/MgO比對(duì)微晶玻璃熔制、析出主晶相及材料性能的影響,研究了高溫下Cro+的解毒機(jī)理。實(shí)驗(yàn)表明:配方中鉻渣質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30~50%時(shí),熔制的玻璃流動(dòng)性好,基本沒有浮渣,成型后玻璃未失透;鉻渣質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)55%時(shí),玻璃熔體上層浮渣較多,且澆鑄成型后玻璃失透;鉻渣質(zhì)量分?jǐn)?shù)為58%時(shí),玻璃熔體上層漂浮一層黃色物質(zhì),經(jīng)XRD分析為K3Na(Cr04)2。將鉻渣、高爐渣同時(shí)用于玻璃配方中,獲得配方設(shè)計(jì)中所需的CaO/MgO比。玻璃的晶化溫度、主晶相種類、析晶活化能、微晶玻璃的密度、抗折強(qiáng)度及顯微硬度都隨CaO/MgO比的

3、變化而變化。當(dāng)鉻渣質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%和45%時(shí),所制備的微晶玻璃的主要晶相組成為透輝石(CaMg(Si03)2)和鎂鉻尖晶石(MgCr204);當(dāng)鉻渣質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%時(shí),微晶玻璃的主晶相為透輝石和黃長(zhǎng)石((Cal53Na51)(Mg39AI41Fe16)(Si207))。采用二苯碳酰二胼分光光度法測(cè)定樣品中殘留cr“的含量。結(jié)果表明:鉻渣質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%~50%時(shí),樣品中Cr”含量為0-0.4mg/L,低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)0.5mg/L;當(dāng)鉻渣含量高r50%時(shí),殘留Cr6+含量則高于國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)鍵詞:鉻渣:微晶玻璃:Ca

4、O/MgO比:還原解毒;殘余Cr6+利用鉻渣制備微晶玻璃的研究AbstractChromiumslagisakindofpoisonoussolidwaste.Itnotonlydoesharmtopeople’Shealthbutalsopollutestheecologicalenvironmentseriously.Thepollutionbroughtbychromiumslagisarousinghighattentionofnationalenvironmentalprotectiondepartmen

5、t,SOitisveryurgenttodealwiththepollutionofchromiumslag.InadditiontOCr203andthepoisonouswater—solubilityCr”ion,thechromiumslagcontainsagreatdealofcalciumoxide,magnesia,aluminaandsilica,whichareusefulcompositionsofglass—ceramics.Furthermore,Cr20sisaneffectivenuc

6、leatingagentintheglasssystem.Soitisapromisingmethodtorealizethedetoxificationandtheresourcefulutilizationofchromiumslagtoprepareglass-ceramicsbyusingchromiumslag.Besideschromiumslagandblast-furnaceslag(twokindofindustrialresidue),quartz,dolomite,calcite,andtal

7、cumwerealsousedasrawmaterials.SiCwasusedasreductant.Theslagglass—ceramicswaspreparedbymeltingmethod.TheeffectsofthecontentofchromiumslaganddiffirentCaO/MgOratioonthemeltingperformance,themajorcrystallineandthematerialpropertieswerediscussed.ThemechanismofCr”de

8、toxificationunderhightemperaturewasstudied.Whenthecontentofchromiumslaginthebatchwas30-50wt%,theflowingpropertyofthemeltedglasswasgood.Thereishardlynoscruffandtheglasswastransparen

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