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矿渣有哪些化学成分

发布时间:2023-02-06 18:05:40

⑴ 75,高炉矿渣是由哪些化学成分和矿物组成的

高炉矿渣是由哪些化学成分和矿物组成
高炉矿渣中主要的化学成分是:二氧化硅(SiO2)、三氧化二铝(Al2O3)、氧化钙(CaO)、氧化镁(MgO)、氧化锰(MnO)、氧化铁(FeO)和硫等。此外有些矿渣还含有微量的氧化钛(TiO2)、氧化矾(V2O5)、氧化钠(Na2O)、氧化钡(BaO)、五氧化二磷(P2O5)、三氧化二铬(Cr2O3)等。在高炉矿渣中氧化钙(CaO)、二氧化硅(SiO2)、三氧化二铝(Al2O3)占重量的90%以上。几种高炉矿渣的化学成分见表1。


表1.
高炉矿渣的化学成分(%)
高炉矿渣中的各种氧化物成分以各种形式的硅酸盐矿物形式存在。

碱性高炉渣中最常见的矿物有黄长石、硅酸二钙、橄榄石、硅钙石、硅灰石和尖晶石。

酸性高炉渣由于其冷却的速度不同,形成的矿物也不一样。当快速冷却时全部凝结成玻璃体;在缓慢冷却时(特别是弱酸性的高炉渣)往往出现结晶的矿物相,如黄长石、假硅灰石,辉石和斜长石等。

高钛高炉矿渣的矿物成分中几乎都含有钛。

锰铁矿渣中存在着锰橄榄石(2MnO·SiO2)和蔷薇辉石(MnO·SiO2)矿物。
高铝矿渣中存在着大量的铝酸钙(CaO·Al2O3)、三铝酸五钙(5CaO·3A12O3)、二铝酸钙(CaO·2Al2O3)等。

⑵ 高炉矿渣与钢渣的区别(产生机理和处理方法)

高炉矿渣与钢渣的区别

一、来源不同

1、钢渣:钢渣是冶金工业中产生的废渣。由生铁中的硅、锰、磷、硫等杂质在熔炼过程中氧化而成的各种氧化物以及这些氧化物与溶剂反应生成的盐类所组成。

2、高炉矿渣:在高炉炼铁过程中的副产品。炼铁过程中,氧化铁还原成金属铁,铁矿石中的二氧化硅、氧化铝等杂质与石灰等反应生成以硅酸盐和硅铝酸盐为主要成分的熔融物,经过淬冷成质地疏松、多孔的粒状物即为高炉矿渣。

二、成分不同

1、钢渣:钢渣含有多种有用成分:金属铁2%~8%,氧化钙40%~60%,氧化镁3%~10%,氧化锰1%~8%,故可作为钢铁冶金原料使用。

2、高炉矿渣:矿渣的化学成分有CaO、SiO₂、Al₂O₃、MgO、MnO、Fe₂O₃ 等氧化物和少量硫化物如CaS、MnS等,一般来说,CaO、SiO₂和Al₂O₃的含量占90%以上。

三、用途不同

1、钢渣:钢渣作为二次资源综合利用有两个主要途径,一个是作为冶炼溶剂在本厂循环利用,不但可以代替石灰石,可从中回收大量的金属铁和其他有用元素;另一个是作为制造筑路材料、建筑材料或农业肥料的原材料。

2、高炉矿渣:工业生产中,矿渣发挥着着重要的作用,尤其是一些重大型工厂。矿渣制成提炼加工为矿渣水泥、矿渣微粉、矿渣粉、矿渣硅酸盐水泥、矿渣棉、高炉矿渣、粒化高炉矿渣粉、铜矿渣、矿渣立磨。

炼铁矿渣的产生 

炼铁是将金属铁从含铁矿物(主要为铁的氧化物)中提炼出来,从含铁的化合物里把纯铁还原出来,从冶金学角度而言,炼铁即是铁生锈、逐步矿化的逆行为。

炼铁时用的铁矿石,主要有赤铁矿石(主要成分是氧化铁)和磁铁矿石(主要成分是Fe3O4),在铁矿石中还含有无用的脉石,主要成分是二氧化硅(SiO2)。炼铁时,被还原出的铁在高温下变成液体,温度在1535℃左右,原燃料中的SiO2、Al2O3等酸性氧化物的熔点很高(SiO2为1713℃,Al2O3为2050℃左右),不可能在高炉中熔化。即使它们有机会组成较低熔点的化合物,其熔化温度仍然很高(约1545℃),在高炉中只能形成一些非常粘稠的物质,造成渣、铁不分,难于流动。

为了除去这种杂质,选用石灰石作熔剂,石灰石在高温下分解成CaO和CO2。尽管熔剂中的CaO和MgO自身的熔点也很高(CaO为2570℃,MgO为2800℃),但它们能同SiO2、Al2O3结合成低熔点(<1400℃)化合物,在高炉内足以熔化,形成流动性良好的炉渣,按相对密度与铁水分开(铁水相对密度6.8-7.8,炉渣2.8-3.0),CaO在高温下与二氧化硅反应生成熔点比铁水温度还低的硅酸钙,与三氧化二铝生成铝酸钙,打开高炉上的出渣口,液态硅酸钙先流出去,水淬凝固成高炉渣,粉磨后形成矿渣粉,应用于混凝土中。

高炉矿渣中主要的化学成分是:SiO2、Al2O3、CaO、MgO、MnO、FeO和S等。此外有些矿渣还含有微量的TiO2、V2O5、Na2O、BaO、P2O5、Cr2O3等。在高炉矿渣中CaO、SiO2、Al2O3占重量的90%以上。高炉矿渣中的各种氧化物成分以各种形式的硅酸盐矿物形式存在,因为炼铁过程中靠CaO中和SiO2,而CaO主要分解石灰石获得,要消耗大量热能并产生二氧化碳,基本不会过多投放,因此也很少产生游离CaO。

炼钢钢渣的产生 

高炉炼出的铁称为生铁,一般含2%~4.5%的碳,所以生铁实际上是一种铁碳合金。铁和钢的区别在于它们含碳量的不同(分别为2%-4.3%和0.03%-2%),铁继续冶炼,形成钢。炼好钢首先要炼好渣,所有炼钢任务的完成几乎都与熔渣有关。造渣主要目的是:去除钢中的有害元素P、S,炼钢熔渣覆盖在钢液表面,保护钢液不过度氧化、不吸收有害气体、保温、减少有益元素烧损,吸收上浮的夹杂物及反应产物,保证碳氧反应顺利进行,可以减少炉衬蚀损。

炼钢的方法主要有三种:转炉、电炉和平炉。

炼钢过程是在高温下把炉料熔化成两个互不熔解的液相,将钢和其他杂质分离。这里所说的杂质即为钢渣。它浓聚了炉料被氧化后所形成的氧化物。炼钢过程一般是通过控制钢渣来进行的。造渣制度是否适当,对钢水中杂质的去除速度和程度有很大的影响,另外对冶炼时间和炉体寿命也有一定的影响。

从炉料熔化起,钢渣就开始形成,一直到出钢为止。石灰石烧成石灰,正常的燃烧温度为1000-1200℃,但炼钢温度很高,转炉炼钢中,高压、超音速的氧气射流连续不断地冲击熔池,作用区内的温度高达2200~2700℃,电炉炼钢主要利用电弧热,在电弧作用区,温度高达4000℃。游离石灰很容易过烧,表面出现裂缝或玻璃状的外壳,体积收缩明显,颜色烧成了黑色。

炼钢炉渣的主要来源是:钢铁料(铁 水、废钢)所含的各种杂质元素(如Si、Mn、P等)被氧化生成的氧化物;为去除铁水中的硫、磷而加入的造渣材料(石灰等)及助熔剂(萤石等);作为氧化剂或冷却剂加入的矿石、烧结矿、氧化铁皮等材料带入杂质;被侵蚀或冲刷下来的炉衬耐火材料;由各种原材料带入的泥沙杂质。

⑶ 矿渣的成份是什么

水泥的原料除了氧化钙既高温煅烧石灰石后的产品,还需氧化硅,氧化铁等,矿渣主要成分既为氧化铁,是制作硫酸的残渣,俗称硫酸渣。

⑷ 什么是矿渣

矿渣是炼铁过程中排出的工业废料,每炼一吨铁约有0.3t的矿渣。从炉中以熔融状态流出,经水淬急冷后成为高炉矿渣,化学成分中:C2AS和C2S活性较好,CAS2和CS活性较差,即:CaO、Al2O3含量高,SiO2含量低的矿渣活性高。同时活性与水淬质量有关,水淬好的矿渣80%~90%为玻璃相,矿物呈微晶状态,活性好。
矿渣是一种具有“潜在水硬性”的材料,即单独存在时基本无水硬性,但在某些激发剂(石灰、熟料粉、碱类、石膏等)的作用下,呈现出水硬性。

⑸ 碳酸锂矿渣成分

碳酸锂矿渣是锂辉石硫酸法生产工业碳酸锂工艺过程中经高温煅烧后产生的固体废物,主要成分为硅、铝、钙等氧化物。

⑹ 高炉矿渣的简介

高炉矿渣是冶炼生铁时从高炉中排出的一种废渣。在高炉冶炼生铁时,从高炉加入的原料,除了铁矿石和燃料(焦炭)外,还要加入助熔剂。当炉温达到1400一1600℃时,助熔剂与铁矿石发生高温反应生成生铁和矿渣。高炉矿渣是由脉石、灰分、助熔剂和其他不能进入生铁中的杂质组成的,是一种易熔混合物。从化学成分来看,高炉矿渣是属于硅酸盐质材料。每生产1t生铁,高炉矿渣的排放量随着矿石品位和冶炼方法不同而变化。例如采用贫铁矿炼铁时,每吨生铁产出1.0一1.2t高炉渣;用富铁矿炼铁时,每t生铁只产出0.25t高炉渣。由于近代选矿和炼铁技术的提高,每吨生铁产出的高炉矿渣量已经大大下降。

⑺ 矿渣是什么东西

矿渣是在高炉炼铁过程中的副产品。在炼铁过程中,氧化铁在高温下还原成金属铁,铁矿石中的二氧化硅、氧化铝等杂质与石灰等反应生成以硅酸盐和硅铝酸盐为主要成分的熔融物,经过淬冷成质地疏松、多孔的粒状物,即为高炉矿渣,简称矿渣。

分类

矿渣可采用不同的方法来分类,其中根据碱性氧化物(CaO+MgO)与酸性氧化物的比值M,可以将矿渣分为碱性矿渣(M>1)、中性矿渣(M=1)和酸性矿渣(M<1);

根据冶炼生铁的种类可分为铸铁矿渣(冶炼铸铁时排出的渣)、炼钢生铁矿渣(冶炼供炼钢用生铁时排出的渣)和特种生铁矿渣(用含有其它金属的铁矿石熔炼生铁时排出的渣,如锰矿渣、镁矿渣);再根据冷却方法、物理性能及外形,可以分为缓冷渣(块状、粉状)和急冷渣(粒状、纤维状、多孔状和浮石状)。

⑻ 何为矿渣矿渣的主要化学成分是什么

矿渣:矿山开采、选矿及加工冶炼过程中产生的固体废弃物的统称。含SiO2多的矿渣为酸性矿渣,含Al2O3和CaO多的为碱性矿渣。碱性矿渣的活性比酸性矿渣高。矿渣由于具有一定的自身水硬性,不宜长期存放。

⑼ 矿渣和粉煤灰所含的元素有什么不同

矿渣和粉煤灰两者90%的成分是相同的,主要是SiO2、Al2O3、CaO、MaO;

两者剩余的10%有所差别,
矿渣是铁、硫等金属氧化物及微量的铜、锌等化合物;
粉煤灰是碳和少量铁等元素的氧化物;

⑽ 矿渣化学成分对水泥质量有什么影响

摘要: 不同钢铁厂的矿渣的化学成分差异很大,同一钢铁厂不同时期排放的矿渣有时也不一样,在应用矿渣时要按批次检测其化学成分的变化。矿渣中各氧化物对水泥质量的影响如下: (一)氧化钙 氧化钙属碱性氧化物,是矿渣的主要成分,一般占40%左右,他在矿渣中化合成具有活性的矿物,如:硅酸二钙等。氧化钙是决定矿渣活性的主要因素,因此,其含量越高,矿渣活性越大。 (二)氧化铝 氧化铝属酸性氧化物,是矿渣中较好的活性成分,他在矿渣中形成铝酸盐或铝硅酸钙等矿物,有熔融状态经水淬后形成玻璃体。氧化铝含量一般为5%~15%,也有的高达30%;其含量越高,活性越大,越适合水泥使用。 (三)氧化硅 氧化硅微酸性氧化物,在矿渣中含量较高,一般为30%~40%。与氧化钙和氧化铝比较起来,它的含量是过多了,致使形成低活性的低钙矿物,甚至还有游离二氧化硅存在,使矿渣活性降低。 (四)氧化镁 氧化镁比氧化钙的活性要低,其含量一般波动在1%~18%,在矿渣中呈稳定的化合物或玻璃体,不会产生安定性不良的现象。氧化镁可以增加熔融矿物的流动性,有助于提高矿渣粒化质量和提高矿渣活性。因此,一般将氧化镁看成是矿渣的活性组份。 (五)氧化亚锰 氧化亚锰对水泥的安定性无害,但对矿渣的活性有一定的影响。其含量一般应限制在1%~3%,如果超过4%~5%,矿渣活性明显下降。在锰铁粒化高炉矿渣中可以放宽到15%,这是因为锰铁矿渣中氧化铝的含量较高,而氧化硅含量较低。 (六)硫 矿渣中硫较多时,可使水泥强度损失较多;但硫化钙与水作用,生成氢氧化钙起碱性激发作用;氧化亚锰的存在不仅使硫化物形成有害的硫化锰,而且使硫化钙相应减少。 (七)氧化钛 矿渣中的钛以钛钙石存在,使矿渣活性下降。国家标准中规定矿渣中的二氧化钛含量不得超过10%。 (八)氧化铁和氧化亚铁 在正常冶炼时,矿渣中的氧化铁和氧化亚铁含量很少,一般为1%~3%,对矿渣的活性影响不大。

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