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一區(qū)論文應(yīng)用案例 · 前沿專題型

醋酸銨處理鋼渣含鈣相的浸出差異及超聲強(qiáng)化機(jī)理

該研究發(fā)表于 Separation and Purification Technology（2026），使用 XH-300PE 開展 鋼渣資源化、間接固碳前處理 研究，關(guān)鍵結(jié)果包括浸出效率 10%。

論文編號 654
應(yīng)用方向 鋼渣資源化、間接固碳前處理、鹽浸提鈣、超聲強(qiáng)化浸出、礦相溶解機(jī)理
關(guān)鍵結(jié)果 浸出效率 10%
核心條件 溫度 60 °C
論文編號
654
期刊
Separation and Purification Technology
影響因子
8.6
中科院分區(qū)
1 區(qū)
發(fā)表年份
2026
設(shè)備型號
XH-300PE
作者單位
中南大學(xué)；中南大學(xué) 資源加工與生物工程學(xué)院；中南大學(xué) 金屬資源開發(fā)利用碳減排教育部工程研究中心；重慶大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院；長春黃金研究院有限公司
Central South University
研究方向
鋼渣資源化 間接固碳前處理 鹽浸提鈣 超聲強(qiáng)化浸出 礦相溶解機(jī)理

事實快照

  • 論文：醋酸銨處理鋼渣含鈣相的浸出差異及超聲強(qiáng)化機(jī)理
  • 設(shè)備：XH-300PE
  • 期刊與分區(qū)：Separation and Purification Technology，中科院 1 區(qū)
  • 核心條件：溫度 60 °C；超聲功率 400 W；時間 30 min
  • 關(guān)鍵結(jié)果：浸出效率 10%
  • 用途：可作為 鋼渣資源化、間接固碳前處理 的論文證據(jù)頁。

研究摘要

論文摘要指出，作者系統(tǒng)研究了鋼渣中主要含鈣礦相在 CH3COONH4 條件下的反應(yīng)性溶解行為，并比較了機(jī)械攪拌與超聲反應(yīng)場對浸出過程的影響。結(jié)果表明，超聲輔助 CH3COONH4 浸出可顯著增強(qiáng)礦相溶解，鋼渣中鈣相反應(yīng)性依次為 (Ca12Al14O33, O-Ca3Al2O6, M-Ca3Al2O6) > (Ca3SiO5, CaAl2O4) > (CaO, α’-Ca2SiO4, β-Ca2SiO4) > Ca2Fe2O5。相較機(jī)械攪拌，超聲體系的 Ca2+ 浸出效率提高約 10%，為鋼渣后續(xù)固定低濃度 CO2 提供了更優(yōu)前處理基礎(chǔ)。

研究背景與解決的問題

論文摘要指出，作者系統(tǒng)研究了鋼渣中主要含鈣礦相在 CH3COONH4 條件下的反應(yīng)性溶解行為，并比較了機(jī)械攪拌與超聲反應(yīng)場對浸出過程的影響。

設(shè)備應(yīng)用與實驗條件

項目參數(shù)
溫度60 °C
超聲功率400 W
時間30 min

關(guān)鍵結(jié)果

浸出效率 10%
指標(biāo)結(jié)果
浸出效率10%

機(jī)制/方法亮點

  • CH3COONH4 溶液中的離子效應(yīng)會降低離子活度系數(shù)，從而提高部分微溶鈣相在溶液中的允許溶解上限。
  • 但隨著 CaO 和鈣硅相優(yōu)先釋放 Ca2+，體系又會出現(xiàn)共離子效應(yīng)，反過來抑制鋁酸鈣和鐵酸鈣等相的進(jìn)一步溶解。
  • 超聲一方面促進(jìn) CH3COONH4 的電離與水解，生成更多實際參與反應(yīng)的 CH3COOH 和 NH3·H2O
  • 另一方面通過空化、微射流和表面更新作用持續(xù)暴露新鮮反應(yīng)界面。
  • 對硅酸鈣類顆粒來說，超聲還能破碎表面包覆層和擴(kuò)散殼層，避免反應(yīng)早停，從而提升整體提鈣效率。

應(yīng)用價值

  • Magicube XH-300PE 的型號、頻率、功率、探頭規(guī)格和廠家信息都在方法段明確出現(xiàn)，設(shè)備證據(jù)扎實。
  • 相比一般“只給總浸出率”的論文，這篇工作把各類含鈣礦相的反應(yīng)順序完整梳理出來了。
  • 給出超聲相對機(jī)械攪拌約 10% 的增益，不夸大，但非常實用。
  • 把“離子效應(yīng) + 共離子效應(yīng) + 超聲空化”三條線整合進(jìn)同一個機(jī)理框架，解釋力很強(qiáng)。
  • 結(jié)果直接服務(wù)于鋼渣間接固碳前端提鈣，不是停留在純機(jī)理層面。

相關(guān)儀器推薦

常見問題

這篇論文使用了哪種設(shè)備？
本研究使用 XH-300PE。
研究的核心發(fā)現(xiàn)是什么？
該研究發(fā)表于 Separation and Purification Technology（2026），使用 XH-300PE 開展 鋼渣資源化、間接固碳前處理 研究，關(guān)鍵結(jié)果包括浸出效率 10%。
該研究發(fā)表在哪個期刊？
發(fā)表于 Separation and Purification Technology，中科院 1 區(qū)。
引用信息
Leaching variability of calcium-bearing phases in steel slag treated with ammonium acetate and ultrasonic enhancement mechanism
Separation and Purification Technology, 2026
DOI: 10.1016/j.seppur.2025.135503