Fundamental Study on the Hot-stage Copper Slag Engineering for High Added-value Applications

Promovendus/a: Yannan Wang

Promotor(en): Prof. dr. ir. Bart Blanpain, De heer Muxing Guo, De heer Shuigen Huang

Om de ijzersilicaatslak na het Zn-rookproces te valoriseren, wordt de toevoeging van CaO-rijke Linz-Donawitz-slak (LD-slak) aan het Zn-rookbad voorgesteld. Hierbij wordt getracht CaO-rijke ijzersilicaatslak te produceren, die naar verluidt een uitstekend materiaal is voor cementvervanging bij de betonproductie. Dit proefschrift heeft tot doel de invloed van het toenemende CaO-gehalte in het zinkbad op het rookgedrag van slakken, de mineralogie van slakken bij hoge temperaturen en het reologische en stollingsgedrag van slakken te begrijpen. De industriële monsters van de standaard- en LD-slak-gemodificeerde Zn-rookprocessen werden uitgebreid gekarakteriseerd met behulp van geavanceerde analytische technieken om hun kenmerken bij hoge temperaturen en hun evolutie tijdens het Zn-rookproces te begrijpen. De industriële rookomstandigheden, namelijk de rooktemperatuur en de pO2, werden geschat door de resultaten van de slakkarakterisering te vergelijken met de FactSage-simulatieresultaten. Het effect van het CaO-gehalte op het slakkenrookproces en de valorisatie van Zn-gerookte slakken werd op vier aspecten onderzocht. Eerst werd de CaO-oplosbaarheid in de vloeibare fase van koperslak (FeOt-SiO2-CaO-Al2O3-(ZnO, Cr2O3)-systeem bij 1200 en 1250°C gemeten, en werden de beïnvloedende factoren op de oplosbaarheid bestudeerd. Ten tweede werden geoptimaliseerde rookomstandigheden onderzocht. , inclusief slakchemie, pO2 en temperatuur, werden voorgesteld voor een efficiënte Zn-winning uit koperslak zonder Fe-generatie. Vervolgens werd de viscositeit van CaO-gemodificeerde koperslak onder Zn-rokende omstandigheden onderzocht met betrekking tot de effecten van slakchemie (voornamelijk (de FeO/SiO2-verhouding en het CaO-gehalte) en de bedrijfstemperatuur, afkoeling en afschuifsnelheid. Tenslotte werd het stollingsgedrag van de slak bestudeerd met behulp van de confocale laserscanmicroscoop (CLSM), samen met experimenten met evenwichtsdoving. Dit proefschrift concludeerde dat de met Zn gerookte Valorisatie van koperslakken kan worden bereikt door CaO-rijke materialen toe te voegen aan de koperslakken tijdens het Zn-rookproces onder geoptimaliseerde rookomstandigheden.