1。5。5 聚合物配位法 6

1。5。6 机械化学合成法 7

1。5。7 前驱物固相反应法 7

1。5。8 冲击波合成法 8

1。6 本课题的研究意义和主要内容 8

第二章 实验部分 10

2。1 高温固相合成的反应方程式 10

2。2 高温固相合成的机理和影响因素 10

2。3 主要的实验设备和试剂 11

2。3。1 实验试剂 11

2。3。2 实验设备 11

2。4 SEM 和 EDS 实验结果与分析 13

2。5TGA/DSC1 差热分析与 x 射线衍射仪分析 14

2。5。1 原粉的热重-差热与 XRD 分析 15

2。5。2 以氧化锌为锌的前驱体 16

2。5。3 以碱式碳酸锌为锌前驱体 19

2。5。4 以乙酸锌为锌前驱体 21

结 论 24

致谢 25

参考文献 26

第一章 绪论

冶金行业作为国家的支柱性产业，是国家基础建设必不可少的基础。但是， 地位并不会掩盖其对生态环境带来的破坏性影响。对于冶金行业的废弃物处理 一直是各级政府不得不考虑的问题，包括大量的废水，废气，当然也包括粉尘。 冶炼过程中会产生大量的粉尘，这些粉尘需要通过粉尘回收系统回收。为了利 用粉尘中含有的铁的氧化物，可将这些粉尘和锌的化合物进行机械研磨的方式 进行混合，采用高温固相合成的方法进行合成铁酸锌。通过铁酸锌的合成，对 冶金废弃物电炉粉尘进行转化再利用。论文网

1。1 国内电炉粉尘的研究现状

1。2 国外电炉粉尘的研究现状

1。3 粉尘的来源

电炉（EAF）冶炼过程中，加入的废钢会带来低熔点的金属挥发并析出颗粒 烟道中沉淀形成粉尘。生产一吨钢会带来 10-20kg 粉尘，约占，炉料的 1%-2%[2]。 电炉粉尘量主要和以下各个元素相关（1）易发挥低熔点金属含量（2）冶炼过 程中扬起的渣相和铁量。（3）冶炼溶剂，石灰石或碳[3]。

电炉冶炼过程中，氧气喷吹会导致碳的大量燃烧，并且产生大量的 CO，伴 随着大量的金属氧化物的氧化热低熔点的金属会大量挥发，产生大量的电炉粉 尘。电炉粉尘颗粒细小，70%以上都小于 5um，其中大部分小于 1um，直接排放 危害更大。电炉粉尘中含有大量的铁和锌是主要可以利用元素。废钢的多变性

带来粉尘成分的不稳定性，除了铁，锌等常见元素，铬，钙，铝，硅等。

1。4 粉尘主要处理方式

国内对于大部分的粉尘进行直接掩埋的方式处理，或者通过一些稳定处理 再掩埋的方式。由于粉尘中的氟或铬等一类可溶性的元素或物质会随着时间进 入土壤，地下水系统中，并伴随着食物链的传递一段时期后进入人体内，带来 长期的影响。对于粉尘的处理不仅关系重大，并且影响深远。下面介绍常见的 粉尘处理方法以及其优缺点。

1。4。1 喷吹法

在钢铁的冶炼过程中会产生大量的含有铁氧化物和碳的粉尘，这些粉尘不 能够直接的在空气中排放，所以行内采用喷吹法。在钢铁冶炼过程中，需要不 断的喷吹氧气来使碳氧化得到 CO，CO 还原金属氧化物得到金属单质，这就是冶 金最本质的原理。同时，为了达到冶炼还原温度点，需要喷吹大量煤粉燃烧维 持炉内温度。所以在喷吹氧气以及煤粉的过程中，即将粉尘混合氧气或者煤粉 在风口喷吹，从而可以利用其中的铁氧化物和碳，获得大量的 CO 和铁氧化物， 还原得到铁，增加冶炼产量，减少排放，节约矿材，增加整个工艺流程的转化 率。由于粉尘的颗粒度比较小，直接喷吹会影响高炉的透气性，会导致高炉的 下料不通畅等缺点[4]。