鋼渣碳酸化固定二氧化碳含量的測(cè)定方法 編制說(shuō)明

3《鋼渣碳酸化固定二氧化碳含量的測(cè)定方法》編制說(shuō)明鋼鐵行業(yè)是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱，在全球工業(yè)化進(jìn)程中起到了不可替代的作用。同時(shí)，鋼鐵行業(yè)能源高度密集的特點(diǎn)使其產(chǎn)生了大量的碳排放，對(duì)全球氣候變暖造成了不容忽視的影響。據(jù)IEA預(yù)計(jì)，要實(shí)現(xiàn)全球氣候目標(biāo)，2050年鋼鐵行業(yè)直接碳2060年實(shí)現(xiàn)碳中和的宏偉目標(biāo)。未來(lái)幾十年，我國(guó)鋼鐵行業(yè)將面臨巨大的低碳轉(zhuǎn)型壓為實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)要求，大力發(fā)展碳減排技術(shù)是關(guān)鍵。碳減排技術(shù)可以金屬氧化物的物質(zhì)與CO2反應(yīng)生成穩(wěn)定碳酸鹽的過(guò)程。自然界存在大量鈣鎂硅酸鹽礦生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生了許多固體廢棄物如鋼鐵渣、焚化爐的垃圾飛灰和建筑廢棄物等，這成穩(wěn)定的碳酸鹽。礦物碳酸化的優(yōu)點(diǎn)之一就是原料來(lái)源廣泛，Goldberg認(rèn)為用于礦物4碳酸化固定的礦石原料儲(chǔ)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)化石能源的儲(chǔ)量，人類(lèi)活動(dòng)排放的CO2完全可以鋼渣是煉鋼過(guò)程中產(chǎn)生的固體廢棄物，其產(chǎn)量約為粗鋼產(chǎn)量的12%~14%（折合無(wú)法利用，堆存量巨大，長(zhǎng)期以來(lái)遺留的鋼渣固廢數(shù)以十億噸計(jì)，這些遺留鋼渣不僅占用土地、侵占農(nóng)田，也對(duì)土壤和地下水造成了污染，破壞生態(tài)環(huán)境，是目前中央和利用”，還可改善鋼渣組成（如降低鋼渣中f-C），建材化利用，具有良好的發(fā)展意義。采用鋼渣固定CO2的技術(shù)近幾年發(fā)展很快，國(guó)內(nèi)立了碳化法鋼渣綜合利用項(xiàng)目的萬(wàn)噸驗(yàn)證生產(chǎn)線，在2020年底啟動(dòng)處理量10萬(wàn)噸鋼鋼渣碳酸化有助于二氧化碳的吸附和減排，但目前缺乏真實(shí)可靠的分析手段，需鋼渣碳酸化技術(shù)的一個(gè)重要指標(biāo)，也是為實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)下大宗固體廢棄物鋼渣所起作用的重要檢測(cè)判斷依據(jù)。因此，制定《鋼渣碳酸化固定二氧化碳含量的測(cè)定方法》標(biāo)準(zhǔn)既能夠推動(dòng)該技術(shù)的快速向前發(fā)展，也能為各種相似技術(shù)的先進(jìn)性比較提主要依據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)化法》等法律法規(guī)，按照GB/T1.1-2009給出的規(guī)則起草。本著積極采用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的原則，有利于促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步的目的，達(dá)到規(guī)范鋼渣碳酸化固5本標(biāo)準(zhǔn)確定了采用紅外吸收法作為測(cè)定方法。紅外吸1/ISO15350:20002345為了充分了解監(jiān)測(cè)井的建設(shè)要求，掌握完整的鉆井工藝流程及具體細(xì)節(jié)，標(biāo)準(zhǔn)編制小組到宜昌、湛江、九江等地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，為標(biāo)準(zhǔn)編制提供參考依據(jù)。標(biāo)準(zhǔn)編制6小組來(lái)到湖北省宜昌市長(zhǎng)陽(yáng)縣賀家坪鎮(zhèn)老霧沖水文地質(zhì)井調(diào)研了整個(gè)建井的工藝流程，包括機(jī)排安裝、鉆進(jìn)、套管固井、洗井、抽水試驗(yàn)等各個(gè)環(huán)節(jié)；隨后到九江鋼廠調(diào)研污染場(chǎng)地監(jiān)測(cè)井的建設(shè)，包括監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的布設(shè)、監(jiān)測(cè)井的鉆進(jìn)、下管、填料、洗井等環(huán)節(jié)。通過(guò)調(diào)研清晰地了解到水文地質(zhì)井和地下水監(jiān)測(cè)井的主要區(qū)別，同時(shí)，對(duì)本文件規(guī)定了紅外線吸收法測(cè)定鋼渣碳酸化本文件適用于轉(zhuǎn)爐鋼渣尾渣和電爐鋼渣尾渣碳酸化固定二氧化碳含量的測(cè)定，測(cè)本標(biāo)準(zhǔn)中鋼渣樣品取樣方法引用了GB/T2007.2《散裝礦產(chǎn)品取樣、制樣通則手試樣于高頻感應(yīng)爐的氧氣流中加熱燃燒，生成的二氧化碳由氧氣載至紅外線分析器的測(cè)量室，二氧化碳吸收某特定波長(zhǎng)的紅外能，其吸收能與碳的濃度成正比，根據(jù)氟酸）助溶，依次經(jīng)酸洗，水洗，烘干后，用紅外線吸收法測(cè)定試樣中游離碳含量；根據(jù)總碳量與游離碳的差值計(jì)算出鋼渣試樣中碳酸7用坩堝鉗夾住瓷坩堝放到紅外線吸收定碳儀高頻感應(yīng)爐的坩堝托上，按儀器說(shuō)明書(shū)操作，開(kāi)始測(cè)定。重復(fù)足夠次數(shù)，直至得到低而比較一致的讀數(shù)，計(jì)算平均值，并參考儀器說(shuō)明書(shū)，將平均值輸入到分析儀中，則儀器在測(cè)定試樣時(shí)會(huì)進(jìn)行空白值的電子補(bǔ)內(nèi)）依次進(jìn)行校正，測(cè)得結(jié)果的波動(dòng)應(yīng)在允許誤差范圍內(nèi)，以確認(rèn)系統(tǒng)的線性，否則按待測(cè)試樣的含碳量范圍，分別選擇儀器的最佳分析條件。將試樣均勻置于預(yù)先到紅外線吸收定碳儀高頻感應(yīng)爐的坩堝托上，升起坩堝托，按儀器說(shuō)明書(shū)操作，開(kāi)始稱(chēng)取二份平行鋼渣試樣，約1.0g，并記錄試樣重量，精確至0.0001g。隨同鋼渣試將經(jīng)過(guò)樣品處理過(guò)的空白試樣置于同一量程或通道，進(jìn)行測(cè)定，重復(fù)足夠次數(shù)，8將試樣置于250mL燒杯中，加40mL鹽酸（5.7），約0.2g氟化鈉（5.9），蓋上用已鋪有酸洗石棉的古氏漏斗或玻璃漏斗（瓷濾片）減壓抽濾，先將上層的澄清液傾的殘?jiān)盟肯粗了嵯词逓V層上，用熱水洗至中性［可用硝酸銀溶液檢查Cl-］。停止抽濾，取下漏斗，用玻璃棒將酸洗石棉層及殘?jiān)哭D(zhuǎn)移到預(yù)先盛有1.0g純鐵助熔劑的瓷坩堝中（附著于漏斗及燒杯壁上的殘?jiān)捎蒙僭S干凈酸洗石棉以玻璃棒或鑷助熔劑，用坩堝鉗夾住坩堝放到紅外線吸收定碳儀高頻感應(yīng)爐的坩堝托上，升起坩堝 w=1?w2)w—鋼渣中碳酸化固定二氧化碳的含量，%w1—鋼渣中總碳含量，%w2—鋼渣中游離碳含量，%分析結(jié)果按照GB/T8170的規(guī)定進(jìn)行四、與有關(guān)的現(xiàn)行的方針、政策、法律、法規(guī)和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系本標(biāo)準(zhǔn)的制定符合國(guó)家有關(guān)法律法規(guī)，符合產(chǎn)業(yè)政策的需求，引用了國(guó)內(nèi)有關(guān)現(xiàn)行有效的標(biāo)準(zhǔn)，不違背國(guó)內(nèi)其它行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、法律、法規(guī)及強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)規(guī)定。本標(biāo)準(zhǔn)為國(guó)內(nèi)首次編制，與有關(guān)的現(xiàn)行法律、法規(guī)和強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有矛盾。五有關(guān)專(zhuān)利情況的說(shuō)明本標(biāo)準(zhǔn)中不涉及專(zhuān)利內(nèi)容。9六對(duì)征求意見(jiàn)及重大分歧意見(jiàn)的處理經(jīng)過(guò)和依據(jù)；七標(biāo)準(zhǔn)水平分析及屬性八預(yù)期效果該標(biāo)準(zhǔn)方法的將對(duì)鋼渣固定二氧化碳計(jì)算給出科學(xué)的方法，有利于推動(dòng)鋼渣的應(yīng)和。十分具有推廣使用價(jià)值。該技術(shù)規(guī)范達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，反