张浩：钢渣改性生物质废弃材料制备生态活性炭及其降解甲醛性能 175 2000 2000 (a) (b) -Ca,SiO,2-Ca,SiO,3-CaFe,SiOs 4-Caco, 1-Ca,SiO.2-Ca,SiO,3Ca,Fe,SiOs 4-Caco, $Ca(OH)6-Mgo 7R0 5-Ca(OH):6-MgO 1-R0 8-Ca0 1500 1500 1000 1000 20 30 40 50 60 70 80 10 20 30 40 50 60 70 2) 2a) 2000 2000 (c) (d) 1-Ca,SiO,2-Ca,SiO,3-Ca,Fe,SiO, 4-CaCO, 1-Ca,SiO,2-Ca,SiO,3-Ca,Fe,SiOs 4-CacO, S—CaOH)26-Mg0 7-R0 &-Ca0 $-Ca(OH):6-Mgo 7-R0 500 1500 1000 1000 0 4050 60 70 80 10 203040506070 80 20/) 20) 图1钢渣超微粉的X射线衍射图.(a)热闷渣L:(b)热闷渣山：(c)电炉渣：(d)风淬渣 Fig.1 XRD of steel slag ultrafine powder:(a)hot braised slag I;(b)hot braised slag II;(c)electric furnace slag;(d)wind slag 22钢渣粉磨时间对生态活性炭性能的影响 度分布宽度比系数，(dod1o)dso为粒径分布宽度， 钢渣为电炉渣，钢渣粉磨时间分别为60、90 粒度分布宽度比系数和粒径分布宽度越大，说明 和120min,钢渣超微粉用量为20g制备生态活性 钢渣超微粉的粒度分布均匀程度越宽.可以看出 炭，其降解甲醛性能见表3 随着钢渣粉磨时间的延长，钢渣超微粉的粒径大 小显著减小且粒度分布均匀程度改善，有利于提 表3钢渣粉磨时间对生态活性炭降解甲醛性能的影响 高钢渣超微粉与活性炭、甲醛的降解作用面积 Table 3 Effect of steel slag grinding time on the formaldehyde 进一步结合表4与表2可以看出，随着钢渣粉磨时 degradation performance of ecological activated carbon 间的延长，即钢渣粉磨时间从60min延长到90min 钢渣种类 钢渣粉磨时间/ 钢渣超微粉用量/10h后甲醛降解率/ min % 时，钢渣超微粉中大颗粒d0的粒径大幅减小，而 g 电炉渣 60 汤 小颗粒do的粒径小幅减小；同时钢渣粉磨时间从 45.2 电炉渣 90 20 57.5 90min延长到120min时，钢渣超微粉的粒径大小 电炉渣 120 20 58.4 无明显变化，这是因为钢渣中含有大量钙、铁、 硅、镁和少量铝、锰、磷等的氧化物，以及少量游 从表3可以看出，随着钢渣粉磨时间的延长， 离氧化钙以及金属铁等，所以钢渣中存在一定含 生态活性炭降解甲醛性能呈现先大幅增加，后趋 向稳定的趋势，即10h后甲醛降解率为45.2%~ 表4钢渣超微粉的粒度分布 58.4%.当钢渣粉磨时间大于90min时，生态活性 Table 4 Particle size distribution of steel slag ultrafine powder 炭的10h后甲醛降解率接近60.0%，说明钢渣粉磨 钢渣粉磨时间min dao/um dso/umd1oJμmd/do(dsododso 时间将直接影响钢渣超微粉的粒度分布，从而影 60 13.745.061.38 9.96 2.44 9.873.591.04 9.49 2.46 响生态活性炭降解甲醛性能 90 表4钢渣超微粉的粒度分布，其中do/d1o为粒 120 9.423.43 1.029.24 2.452.2    钢渣粉磨时间对生态活性炭性能的影响 钢渣为电炉渣，钢渣粉磨时间分别为 60、90 和 120 min，钢渣超微粉用量为 20 g 制备生态活性 炭，其降解甲醛性能见表 3. 从表 3 可以看出，随着钢渣粉磨时间的延长， 生态活性炭降解甲醛性能呈现先大幅增加，后趋 向稳定的趋势，即 10 h 后甲醛降解率为 45.2%～ 58.4%. 当钢渣粉磨时间大于 90 min 时，生态活性 炭的 10 h 后甲醛降解率接近 60.0%，说明钢渣粉磨 时间将直接影响钢渣超微粉的粒度分布，从而影 响生态活性炭降解甲醛性能. 表 4 钢渣超微粉的粒度分布，其中 d90/d10 为粒 度分布宽度比系数，(d90-d10)/d50 为粒径分布宽度， 粒度分布宽度比系数和粒径分布宽度越大，说明 钢渣超微粉的粒度分布均匀程度越宽. 可以看出 随着钢渣粉磨时间的延长，钢渣超微粉的粒径大 小显著减小且粒度分布均匀程度改善，有利于提 高钢渣超微粉与活性炭、甲醛的降解作用面积. 进一步结合表 4 与表 2 可以看出，随着钢渣粉磨时 间的延长，即钢渣粉磨时间从 60 min 延长到 90 min 时，钢渣超微粉中大颗粒 d90 的粒径大幅减小，而 小颗粒 d90 的粒径小幅减小；同时钢渣粉磨时间从 90 min 延长到 120 min 时，钢渣超微粉的粒径大小 无明显变化，这是因为钢渣中含有大量钙、铁、 硅、镁和少量铝、锰、磷等的氧化物，以及少量游 离氧化钙以及金属铁等，所以钢渣中存在一定含 表 3    钢渣粉磨时间对生态活性炭降解甲醛性能的影响 Table 3    Effect  of  steel  slag  grinding  time  on  the  formaldehyde degradation performance of ecological activated carbon 钢渣种类 钢渣粉磨时间/ min 钢渣超微粉用量/ g 10 h后甲醛降解率/ % 电炉渣 60 20 45.2 电炉渣 90 20 57.5 电炉渣 120 20 58.4 表 4    钢渣超微粉的粒度分布 Table 4    Particle size distribution of steel slag ultrafine powder       钢渣粉磨时间/min d90/μm d50/μm d10/μm d90/d10 (d90-d10)/d50 60 13.74 5.06 1.38 9.96 2.44 90 9.87 3.59 1.04 9.49 2.46 120 9.42 3.43 1.02 9.24 2.45 10 20 30 40 50 60 70 80 0 500 1000 1500 2000 7 4 8 7 7 6 5 4—CaCO3 5 5 3 2 2 1 相对强度 2θ/(°) 10 20 30 40 50 60 70 80 0 500 1000 1500 2000 相对强度 2θ/(°) 10 20 30 40 50 60 70 80 0 500 1000 1500 2000 相对强度 2θ/(°) 10 20 30 40 50 60 70 80 0 500 1000 1500 2000 相对强度 2θ/(°) 5—Ca(OH)2 6—MgO 7—RO 8—CaO 1—Ca2SiO4 2—Ca3SiO5 3—Ca2Fe2SiO5 4—CaCO3 5—Ca(OH)2 6—MgO 7—RO 8—CaO 1—Ca2SiO4 2—Ca3SiO5 3—Ca2Fe2SiO5 4—CaCO3 5—Ca(OH)2 6—MgO 7—RO 8—CaO 1—Ca2SiO4 2—Ca3SiO5 3—Ca2Fe2SiO5 4—CaCO3 5—Ca(OH)2 6—MgO 7—RO 8—CaO 1—Ca2SiO4 2—Ca3SiO5 3—Ca2Fe2SiO5 (a) 7 4 8 7 7 6 5 5 5 3 2 2 1 (b) 4 7 8 7 7 6 5 5 5 3 2 2 1 (c) 4 7 8 7 7 6 5 5 5 3 2 2 1 (d) 图 1    钢渣超微粉的 X 射线衍射图. （a） 热闷渣 I；（b） 热闷渣 II；（c） 电炉渣；（d） 风淬渣 Fig.1    XRD of steel slag ultrafine powder: (a) hot braised slag I; (b) hot braised slag II; (c) electric furnace slag; (d) wind slag 张    浩： 钢渣改性生物质废弃材料制备生态活性炭及其降解甲醛性能 · 175 ·