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《天津大学》 2007年
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脱硅渣制取硅钾肥工艺的最佳反应条件研究及环境经济效益评估初步结果

刘骆峰  
【摘要】: 冶金工业是产生固体废物的主要行业,而且综合利用的比例比较低,转炉钢渣在冶金固体废物中的综合利用率更为低下,除了少部分作为回填材料等低层次的利用外,大部分的钢渣被直接堆集或弃置,常年积累,不仅占据大量土地,而且严重污染环境。钢渣的资源化已势在必行,但目前钢渣综合利用技术发展缓慢,开发的产品附加值较低。上海宝钢根据脱硅渣的特性,合理利用其有效成分及结构将其资源化,通过改性制成缓释性硅钾肥用于农田。本文即以该工艺为研究对象,从工艺参数分析和优化角度对其最佳工艺反应条件进行数理研究,并从农用环境经济效益的角度对以上优化结果进行了初步的验证。 首先,由于实验条件的限制,实际所选取的反应条件十分有限,获取的实验数据不足,导致数据分析困难。为了确定出最佳的工艺反应条件,首次提出了正交实验设计法与神经网络法相结合进行数据回归和弥补这一崭新的、更为科学的实验设计和数据处理方法体系,并运用交互验证建模方法对神经网络的拓扑结构进行优化,寻找出最简单的可能的网络拓扑结构。运用该方法体系确定出工艺反应中相对最优的实验条件,包括制成的长效硅钾肥中氧化钾的投加量,制取反应过程中的加热温度,以及制取反应结束后的保温时间和冷却方式。 然后,对在该最佳反应条件下制取的硅钾肥的农用环境经济效益进行分析。在借鉴前人所做研究的基础上讨论了体现可持续发展思想的评估农业生产环境经济效益的绿色核算方法体系,并利用这些方法对其进行核算,得到初步的结论。 总之,本文从工艺参数分析和优化角度进行的数理研究,将为上海宝山钢铁股份有限公司利用脱硅渣制取长效硅钾肥的工艺实践提供较为科学、可靠的理论和技术依据;而从农用环境经济效益的角度进行的评估和核算,也将为预测该种硅钾肥的市场前景提供初步的依据。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:X756

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