利用铁矾渣制备轻质固硫陶粒

摘要：

铁矾渣是锂电回收过程黄铁矾法除铁产生的废渣,高温条件下易分解产生二氧化硫.通过在铁矾渣中添加固硫剂制备固硫陶粒是实现铁矾渣合理利用的有效途径.通过计算高温环境下不同氧化物吉布斯自由能,并结合固硫剂铁矾渣混合焙烧实验,确定固硫效果较优的氧化钙作为固硫陶粒的固硫剂;同时,考察固硫剂掺量对固硫陶粒的固硫效果及性能的影响.结果表明,随着固硫剂掺量增加固硫率上升,固硫陶粒的吸水率和抗压强度先增加后减少,堆积密度和表观密度先减少后增加.当Ca/S比为2.35时,固硫陶粒的固硫率达到最高48.8％,吸水率为3.89％,抗压强度为0.79 MPa,表观密度和堆积密度分别为0.72 g?cm-3和0.51 g?cm-3.通过XRD和TG-DSC-FTIR分析固硫机理,发现硫酸盐通过与固硫剂相互作用形成了分解温度更高的CaSO4和K2SO4.固硫陶粒的毒性浸出实验结果符合国家标准.本研究结果可为铁矾渣的高值环保利用的相关研究提供参考.

关键词：固硫剂、固硫机理、铁矾渣、重金属固定、氧化钙

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分类号：X705(一般性问题)

资助基金：国家重点研发计划;中国科学院重点部署项目;中国科学院青年创新促进会项目;中国科学院绿色制造创新研究院自主部署项目

在线出版日期：2023-02-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：3696-3704