D0I:10.13374/1.issm100103.2008.07.029 第30卷第7期 北京科技大学学报 Vol.30 No.7 2008年7月 Journal of University of Science and Technology Beijing Ju.2008 FeO一CaO SiO2一Al2O3渣系中锌及其氯化物的饱和 蒸气压测试 张延玲) 路俊萍)王玉刚)葛西荣辉)郭晓东) 1)北京科技大学冶金与生态工程学院，北京1000832)东北大学多元物质科学研究所，仙台9808577，日本 摘要利用Knudsen喷射法得到了Fe0 Ca0-SiO2一AlzO3渣系中Zn及其氯化物的蒸气压，并考察了各因素如温度和渣成 分的影响，结果表明：在本实验条件下，金属Zn与ZnCl2蒸气压随温度的升高而升高，且ZCl2蒸气压的对数与温度的倒数之 间呈明显的线性关系：渣碱度对金属Z与ZC2的蒸气压呈完全不同的影响趋势，前者随碱度的增加而升高，而后者则降低： 渣中Fe0含量升高，能够显著提高金属Zn与ZnCl2的蒸气压. 关键词Fe0Ca0Si02一Al203渣系；锌：氯化物：饱和蒸气压；喷射法 分类号TF803.1 Saturated vapor pressure measurement of zinc and its chloride from the FeO-CaO SiO2-Al2O3 slag ZHA NG Yanling,LU Junping),WANG Yugang),Eiki KASAI2).GUO Xiaodong) 1)School of Metallurgical and Ecological Engineering.University of Science and Technology Beijing.Beijing 100083.China 2)Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials.Tohoku University.Sendai 980-8577.Japan ABSTRACT The vapor pressures of zinc and its chloride from a FeO-CaO-SiO2-Al2O3 slag system were measured by Knudsen effu- sion method under the conditions with varying parameters such as temperature and slag composition.The results show that the vapor pressures of metallic Zn and ZnCl2 increase with increasing temperature.For ZnCl2,the logarit hm of vapor pressure is a linear func- tion of the reciprocal of temperature.The slag basicity exhibits the different effects on the vapor pressures of metallic Zn and ZnCl2. The former increases with increasing slag basicity,while the latter decreases.A high FeO content in the slag tends to increase the va- por pressures of metallic Zn and ZnCl2. KEY WORDS FeO-CaO-SiO2-Al203 slag:zinc:chloride;saturated vapor pressure:effusion method 固体垃圾焚烧后会产生大量的飞灰及粉尘，这 理等弊端 类物质由于含有过高的对人体有害的重金属如Pb 熔融处理目前是一种比较有应用前景的方法， 和Cd而被列为危险物品并需要特殊处理.世界各 德国、美国和日本等已开发出几种相对成熟的工艺， 国普遍采取的方法不外乎以下几种：掩埋，水泥固化 部分已实现工业化，有的还停留在实验室研究阶 或化学稳定化，湿法提取，以及熔融处理等山，其 段.它们共同的优点是能够高效减容，同时借 中，前两种方法由于分别存在着土地成本高、长时间 助于一般重金属的高挥发性可分离回收某些金属资 后有金属溢出的可能性以及不符合资源循环利用的 源，另外，由于在较高温度下处理时间较长，废弃物 可持续发展战略等问题而受到严重限制，湿法工艺 内所含有的有毒有机物质如二恶英类可遭到有效破 虽然可提取出某些有价值金属，但存在着提取率低、 坏，若能将有害重金属挥发分离到一定程度，可实现 处理时间长、设备腐蚀严重以及最终副产品难以处 最终残余物的无害化， 收稿日期：2007-07-18修回日期：2007-12-18 基金项目：国家自然科学基金资助项目(N。·50704004) 作者简介：张延玲(l972-),女，副教授，博士，E-mail:zhangyanling(@metall.ustb.edu:cnFeO－CaO－SiO2－Al2O3 渣系中锌及其氯化物的饱和 蒸气压测试 张延玲1） 路俊萍1） 王玉刚1） 葛西 荣辉2） 郭晓东1） 1） 北京科技大学冶金与生态工程学院‚北京100083 2） 东北大学多元物质科学研究所‚仙台980－8577‚日本 摘 要 利用 Knudsen 喷射法得到了 FeO－CaO－SiO2－Al2O3 渣系中 Zn 及其氯化物的蒸气压‚并考察了各因素如温度和渣成 分的影响．结果表明：在本实验条件下‚金属 Zn 与 ZnCl2 蒸气压随温度的升高而升高‚且 ZnCl2 蒸气压的对数与温度的倒数之 间呈明显的线性关系；渣碱度对金属 Zn 与 ZnCl2 的蒸气压呈完全不同的影响趋势‚前者随碱度的增加而升高‚而后者则降低； 渣中 FeO 含量升高‚能够显著提高金属 Zn 与 ZnCl2 的蒸气压． 关键词 FeO－CaO－SiO2－Al2O3 渣系；锌；氯化物；饱和蒸气压；喷射法 分类号 TF803∙1 Saturated vapor pressure measurement of zinc and its chloride from the FeO-CaO￾SiO2-Al2O3slag ZHA NG Y anling 1）‚LU Junping 1）‚W A NG Y ugang 1）‚Eiki KASAI 2）‚GUO Xiaodong 1） 1） School of Metallurgical and Ecological Engineering‚University of Science and Technology Beijing‚Beijing100083‚China 2） Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials‚Tohoku University‚Sendai980-8577‚Japan ABSTRACT T he vapor pressures of zinc and its chloride from a FeO-CaO-SiO2-Al2O3slag system were measured by Knudsen effu￾sion method under the conditions with varying parameters such as temperature and slag composition．T he results show that the vapor pressures of metallic Zn and ZnCl2increase with increasing temperature．For ZnCl2‚the logarithm of vapor pressure is a linear func￾tion of the reciprocal of temperature．T he slag basicity exhibits the different effects on the vapor pressures of metallic Zn and ZnCl2． T he former increases with increasing slag basicity‚while the latter decreases．A high FeO content in the slag tends to increase the va￾por pressures of metallic Zn and ZnCl2． KEY WORDS FeO-CaO-SiO2-Al2O3slag；zinc；chloride；saturated vapor pressure；effusion method 收稿日期：2007-07-18 修回日期：2007-12-18 基金项目：国家自然科学基金资助项目（No．50704004） 作者简介：张延玲（1972－）‚女‚副教授‚博士‚E-mail：zhangyanling＠metall．ustb．edu．cn 固体垃圾焚烧后会产生大量的飞灰及粉尘‚这 类物质由于含有过高的对人体有害的重金属如 Pb 和 Cd 而被列为危险物品并需要特殊处理．世界各 国普遍采取的方法不外乎以下几种：掩埋‚水泥固化 或化学稳定化‚湿法提取‚以及熔融处理等［1］．其 中‚前两种方法由于分别存在着土地成本高、长时间 后有金属溢出的可能性以及不符合资源循环利用的 可持续发展战略等问题而受到严重限制．湿法工艺 虽然可提取出某些有价值金属‚但存在着提取率低、 处理时间长、设备腐蚀严重以及最终副产品难以处 理等弊端． 熔融处理目前是一种比较有应用前景的方法‚ 德国、美国和日本等已开发出几种相对成熟的工艺‚ 部分已实现工业化‚有的还停留在实验室研究阶 段［2－4］．它们共同的优点是能够高效减容‚同时借 助于一般重金属的高挥发性可分离回收某些金属资 源．另外‚由于在较高温度下处理时间较长‚废弃物 内所含有的有毒有机物质如二恶英类可遭到有效破 坏‚若能将有害重金属挥发分离到一定程度‚可实现 最终残余物的无害化． 第30卷 第7期 2008年 7月 北 京 科 技 大 学 学 报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol．30No．7 Jul．2008 DOI:10．13374／j．issn1001－053x．2008．07．029