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1. 研究目的与意义（文献综述）
如今世界经济快速发展，国家现代化水平越来越高，混凝土是最广泛的建筑材料，可运用在多种结构中，例如高楼大厦，工厂，工业，住宅和农业排水装置，高速公路，桥梁等基础设施。混凝土具有强度，易于生产，水密性和某些耐久性良好的特点，广受大众青睐。因此即使在如今社会仍被大量生产。但是，混凝土大多数时候都暴露于自然产生的侵蚀性环境中，例如海水，酸雨，富含硫酸盐的土壤或人为污染，这些都会影响混凝土的长期性能。钢渣是钢铁生产的副产品，是中国主要的工业残渣之一。据估计， 2016年全球钢渣产量约为160-2.4亿吨，中国约占其中的一半。大量沉积的钢渣不仅会占用农田，还会由于沥滤某些潜在有毒元素而导致土壤和地下水污染。据报道，钢渣沉积物正下方的地下水中铬，铅和锌的浓度很高。随着混凝土的大量生产，混凝土废料也越来越多，但是废料还没有很有效的方法去处理。堆积的肥料一方面占据土地资源一方面也污染环境，如今能源日益减少，对构成混凝土主要部分的集料的需求量却不断增加。从保护自然资源的角度出发，如果能够循环利用现在工业废料，在混凝土生产中利用工业废料作为骨料，减少混凝土生产中从环境中获取得原料，减少能源消耗。在美国，钢渣总产量中约百分之六十直接用作路基，其余用于沥青混凝土，填充料和水泥熟料产量等。在日本，钢渣大部分粉碎后磁选回收废钢，剩余几乎全部被用于水泥、道路工程、混凝土骨料和土建材料，利用钢渣修复海域环境等方面。在德国，钢渣利用率比较高，主要是作为土木工程、道路工程、水利工程和铁路工程技术的矿质材料，也可以用作农肥以及配入烧结和高炉进行再利用。但在国内，主要用于水泥生产，混凝土的化学外加剂，砖和砌块的生产等。由于经济发展对水泥和混凝土生产的高需求，水泥和混凝土行业的产量正在增长以及环保意识的加强，人们正在寻找替代材料来替代自然资源的使用。因此钢渣成为人们研究水泥和混凝土材料的热点。钢渣因其特定的化学组成可以用来煅烧熟料，从而达到绿色生产的目的。钢渣分相熟料烧成工艺较钢渣烧熟料的优势：钢渣中含有的氧化铁可以作为铁质生料，减少水泥厂对铁质生料的需求从而降低水泥生产的成本。本技术使用原状未经破碎和粉磨的钢渣直接喂入，节约了破碎和粉磨钢渣所需的能源。钢渣中的C2S和C3S矿相在水泥熟料烧成过程中可以起到“晶种效应”，降低了C3S和C2S生成的活化能，使得水泥熟料的烧成温度下降，减少了生产过程中的能源消耗，在不额外消耗能源的情况下，可以提高水泥的产量，减少CO2和NOX的排放，实现大规模、高附加值的钢渣应用方法和高质量、高产量、低碳排放、节能的钢渣分相水泥熟料生产。根据所采用的生产技术，钢渣可分为碱性氧气炉（BOF）炉渣和电弧炉（EAF）炉渣。加入钢渣后，水泥熟料在烧制过程中，氧化气氛下使原料中的低价铬以及生料中金属铬均可能被氧化为六价铬六价铬为吞入性毒物/吸入性极毒物，皮肤接触可能导致过敏；更可能造成遗传性基因缺陷，吸入可能致癌，对环境有持久危险性。有研究表明水泥烧成中六价铬的氧化大多发生在熟料表面，钢渣分相熟料烧成工艺将高铬钢渣包裹在生料粉内，隔绝水泥窑内的氧化氛围，从而使六价铬的氧化程度低。所以提出了高铬钢渣在分相熟料中的氧化与溶出行为来研究采用钢渣分相熟料烧成工艺能否降低六价铬的氧化程度。而且熟料中可被水溶岀的六价铬含量与其溶出体系条件密切相关，并且熟料中的铬元素是水溶性六价铬离子之源，因此了解水泥熟料的铬含量以及氧化对于控制和降低水泥中水溶性六价铬离子含量具有重要意义。据调査显示，我国部分地区的粉煤灰、水泥及水泥熟料中均含有一定数量的可溶性六价铬且溶岀浓度也大多数都远高于我国环境标准规定值。在水泥的原料中还含有很多三价铬，加入钢渣易使水泥中的六价铬超标，这次研究利用分相熟料烧成工艺技术去了解用钢渣作为铁质校正材料时水泥中存在铬超标的问题，从而解决钢渣加入水泥熟料技术存在的问题，达到节能环保、保护环境和节约生产成本的目的。
2. 研究的基本内容与方案
2.1 基本内容 ：1）钢渣中铬的含量，钢渣矿物组成的研究；
2）以铬含量较高的钢渣为铁质校正材料，分别采用分相熟料烧成技术和普通工艺进行室内模拟煅烧熟料实验；
3)测定分相熟料和普通煅烧熟料中的六价铬的含量；
3. 研究计划与安排
第1－3周：完成关于在水泥生产中铬的氧化过程以及水泥中铬的溶出行为的文献（不限于）阅读。一篇论文翻译；
第3－5周：撰写毕业论文开题报告；
第6－7周：完成钢渣中铬的含量，钢渣矿物组成的研究；
4. 参考文献（12篇以上）
[1]曹流.钢渣分相熟料制备技术研究.武汉理工大学,2017
[2]商得辰.重金属离子在水泥熟料中的固化行为及作用机理研究.武汉理工大学学位论文,2017
[3]闫冉.水泥中x射线荧光光谱分析.中国建筑材料科学研究总院硕士学位论文,2014
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