废弃脱硝催化剂直接合金化研究

发布时间：2024-02-21 23:26

　　我国燃煤电厂每年大约产生250 000 m³废弃脱硝催化剂,质量约140 000 t。现有的强酸强碱回收废弃脱硝催化剂中TiO₂,V₂O₅的方法流程长,成本高,对环境污染严重。本文用铝还原废弃脱硝催化剂中的TiO₂和V₂O₅,将Ti和V在炼钢过程中直接合金化,实现了钒钛元素的资源化回收。通过热力学计算研究了直接合金化过程涉及到的渣系选择、合金基体选择、还原剂选择等问题。用最优炉渣成分及配铝量在1600℃进行了热力学平衡实验,弄清了铁液中Ti含量变化情况以及废弃脱硝催化剂直接合金化过程达到平衡所需要的时间。研究了在废弃脱硝催化剂直接合金化依次加入数批炉料的整个还原过程中炉渣成分变化,黏度变化。计算了炉渣在降温过程中的物相变化,找出了炉渣黏度变化与渣中固相物质析出之间的联系。利用Freeman-Carroll法得出了废弃脱硝催化剂直接合金化还原过程的动力学参数。根据热力学计算选定初始渣中CaO含量为16 wt%,CaF₂

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1渣系在1600℃时的伪三元相图

图1渣系在1600℃时的伪三元相图Fig．1Phasediagramofslagsystemat1600℃表3还原过程炉渣成分Table3Slagcompositionsduringreductionprocess%组别TiO2Al2O3CaF2CaONa2OSiO2A42037....

图2ABCD四点黏度值Fig．2Viscosityvalueoftheselectedpoints

图1渣系在1600℃时的伪三元相图Fig．1Phasediagramofslagsystemat1600℃表3还原过程炉渣成分Table3Slagcompositionsduringreductionprocess%组别TiO2Al2O3CaF2CaONa2OSiO2A42037....

图3钢屑扫描图Fig．3SEMofsteelscrap

g。将炉料在高速混料机中混合2h。2．2试验步骤高温电阻炉升温至1600℃，将盛有纯铁的石墨坩埚放入高温电阻炉中。待纯铁融化，将提前配置好的炉料通过投料管投入石墨坩埚中。炉渣融化后均匀覆盖在铁液上部。还原产物Ti传质逐渐进入铁液中。反应过程中用石英管在石墨坩埚中匀速搅拌。以增强反....

图4钢屑能谱Fig．4Energyspectrumofsteelscrap

2试验步骤高温电阻炉升温至1600℃，将盛有纯铁的石墨坩埚放入高温电阻炉中。待纯铁融化，将提前配置好的炉料通过投料管投入石墨坩埚中。炉渣融化后均匀覆盖在铁液上部。还原产物Ti传质逐渐进入铁液中。反应过程中用石英管在石墨坩埚中匀速搅拌。以增强反应过程的传质。反应过程进行15min后....

本文编号：3906047