<中高硫煤利用過(guò)程中產(chǎn)生大量的SOx排放到空氣中，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，這導(dǎo)致其利用困難。為實(shí)現(xiàn)中高硫煤清潔利用，基于軟錳礦中二氧化錳的強(qiáng)氧化性，采用電場(chǎng)與軟錳礦聯(lián)合的技術(shù)促進(jìn)高硫煤脫硫，重點(diǎn)考察不同反應(yīng)條件對(duì)高硫煤脫硫率及軟錳礦中錳的浸出率的影響，利用XRD,FTIR,XPS等分析測(cè)試方法，研究脫硫反應(yīng)前后煤元素組成、硫含量等主要性質(zhì)變化，探究其脫硫機(jī)理。結(jié)果表明，當(dāng)軟錳礦與高硫煤質(zhì)量比為1/7,煤漿質(zhì)量濃度為0.05 g/mL,反應(yīng)時(shí)間5 h,反應(yīng)溫度80℃,初始硫酸濃度為1.2 mol/L,電流密度為600 A/m~2時(shí)，與預(yù)處理煤相比，高硫煤脫硫率可達(dá)40.56%,錳的浸出率為95.23%。65錳冷軋鋼板45號(hào)冷軋鋼板40cr鋼板42crmo鋼板耐磨鋼板NM400本文對(duì)比了經(jīng)相同軋制工藝和熱處理工藝處理后的含Nb量0.045%和不含Nb元素耐磨鋼板的組織演變規(guī)律和力學(xué)性能。耐磨鋼板nm500實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,添加了質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.045%的Nb元素鋼板的抗拉強(qiáng)度和硬度,低溫沖擊韌性都得到了一定程度的。從材料組織決定力學(xué)性能的角度分析,鋼板力學(xué)性能的主要是由于Nb元素的添加使鋼板原始奧氏體晶粒細(xì)化導(dǎo)致的。 

 在常規(guī)低合金馬氏體耐磨鋼合金成分的基礎(chǔ)上,耐磨鋼板錳13添加一定量的Ti元素,通過(guò)冶煉連鑄過(guò)程中形成大量米、亞米超硬Ti C陶瓷顆粒,并結(jié)合控制軋制和控制熱處理的工藝控制,使其彌散均勻分布在板條馬氏體基體上,研發(fā)出一種新型連鑄坯內(nèi)生超硬Ti C陶瓷顆粒增強(qiáng)耐磨性超級(jí)耐磨鋼板,并在國(guó)內(nèi)某鋼廠進(jìn)行了工業(yè)化生產(chǎn);分析了連鑄、耐磨鋼板nm360熱軋和離線熱處理過(guò)程時(shí)實(shí)驗(yàn)鋼中Ti C的演變規(guī)律和組織性能的變化,并研究了其耐磨性能。結(jié)果表明,新型鋼板中由于較多Ti元素的添加,在連鑄凝固過(guò)程中形成仿晶界的米、亞米級(jí)的超硬Ti C粒子,軋制和離線熱處理過(guò)程中,仿晶界的Ti C粒子在馬氏體基體中彌散均勻分布;耐磨性測(cè)試表面,在同等硬度的條件下,新型耐磨鋼板的耐磨性達(dá)65錳冷軋鋼板45號(hào)冷軋鋼板40cr鋼板42crmo鋼板耐磨鋼板NM4

45號(hào)冷軋鋼板65錳冷軋鋼板40cr鋼板42crmo鋼板耐磨鋼板NM400我國(guó)是電解金屬錳生產(chǎn)大國(guó),但是我國(guó)富錳資源匱乏,電解錳生產(chǎn)能耗物耗高,污染物排放量極大。因此,研究綠色低耗的錳礦強(qiáng)化提取方法,對(duì)于緩解我國(guó)錳礦資源短缺,促進(jìn)電解錳行業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有戰(zhàn)略意義。以菱錳礦為原料的濕法電解法是生產(chǎn)金屬錳的主要方法,但我國(guó)菱錳礦品位低,質(zhì)量差,脈石含量高,多礦相共存,直接酸浸難以實(shí)現(xiàn)錳的浸出。本論文在分析菱錳礦浸出前后工藝礦物學(xué)基礎(chǔ)上,提出表界面強(qiáng)化菱錳礦浸出新方法,通過(guò)添加表面活性劑調(diào)控CaSO4·2H2O鈍化層形貌,降低其結(jié)晶度;引入超聲波更新固液界面,破壞礦物集合體,促進(jìn)固液界面?zhèn)髻|(zhì),實(shí)現(xiàn)菱錳礦的強(qiáng)化浸出。主要結(jié)論如下:（1）通過(guò)對(duì)典型菱錳礦工藝礦物學(xué)分析表明,我國(guó)菱錳礦結(jié)構(gòu)復(fù)雜,菱錳礦與白云石、碳酸鈣鎂石、鈣沸石、黏土質(zhì)等緊密共生,形成多礦物集合體。其中白云石,碳酸鈣鎂石與菱錳礦共生導(dǎo)致浸出過(guò)程極易產(chǎn)生CaSO4·2H2O鈍化層;礦物集合體,黏土質(zhì)阻礙固液傳質(zhì)進(jìn)程,浸出液難以直接作用于目的礦物。（2）開(kāi)展了表面活性劑界面強(qiáng)化菱錳礦浸出研究。  本文以兩種優(yōu)化成分耐磨鋼基板NM400/450和NM500/550為研究對(duì)象,探索熱處理工藝對(duì)兩種耐磨鋼板錳13基板的組織和硬度的影響規(guī)律,制定符合相應(yīng)硬度級(jí)別（400 HB和450 HB級(jí)、500 HB和550 HB級(jí)）的優(yōu)化熱處理工藝,并對(duì)優(yōu)化工藝下試制的450 HB和550 HB兩種硬度等級(jí)耐磨鋼成品的磨損性能進(jìn)行了對(duì)比研究,分析了其磨損機(jī)制的差異,并探討此類耐磨鋼組織、硬度與耐磨性能之間的聯(lián)系。熱處理工藝優(yōu)化試驗(yàn)表明:NM400/450基板910℃淬火后,在200℃低溫回火,能夠達(dá)到450 HB級(jí)耐磨鋼硬度要求;在200℃至340℃回火,能夠達(dá)到耐磨鋼板nm400 HB級(jí)耐磨鋼硬度要求。

耐磨鋼板NM500/550基板在880℃淬火后,在200℃低溫回火,能夠達(dá)到550HB級(jí)耐磨鋼硬度要求;在290℃以內(nèi)溫度回火,能夠達(dá)到500 HB級(jí)耐磨鋼硬度要求。采用優(yōu)化工藝生產(chǎn)的450 HB級(jí)NM450和550 HB級(jí)耐磨鋼板NM500成品馬氏體耐磨鋼,從表面到心部原奧氏體晶粒細(xì)小均勻,組織都為回火馬氏體,表面與心部組織均勻;NM450和NM550板厚方向平均硬度分別為423 HB和540 HB。磨損試驗(yàn)結(jié)果表明:在銷盤(pán)式滑動(dòng)磨損條件下,低載下兩種耐磨鋼的磨損機(jī)制45號(hào)冷軋鋼板65錳冷軋鋼板40cr鋼板42crmo鋼板耐磨鋼板NM4

65錳冷軋鋼板45號(hào)冷軋鋼板40cr鋼板42crmo鋼板耐磨鋼板NM400通過(guò)對(duì)秀山土家族苗族自治縣8個(gè)錳礦影響區(qū)的土壤重金屬（Mn、Hg、As、Cd、Cu、Pb、Zn、Cr、Ni）含量進(jìn)行測(cè)定分析，以長(zhǎng)江流域各重金屬元素背景值、土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用單因子污染指數(shù)法、Nemero綜合污染指數(shù)法和Hakanson潛在生態(tài)危害指數(shù)法對(duì)土壤重金屬潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：對(duì)比長(zhǎng)江流域各重金屬元素背景值，研究區(qū)部分點(diǎn)位超標(biāo)，Cd和Zn點(diǎn)位超標(biāo)率高達(dá),超標(biāo)倍數(shù) 達(dá)9.36倍；對(duì)比農(nóng)用地土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，研究區(qū)Cd、Cr、Cu、Ni和Zn存在超標(biāo)現(xiàn)象，且Cd點(diǎn)位超標(biāo)率高達(dá)66.67%;單因子污染指數(shù)法及Nemero綜合污染指數(shù)法評(píng)價(jià)結(jié)果均顯示研究區(qū)存在Cd輕微污染，考慮到秀山處于Cd高背景值區(qū)，Cd輕微污染的原因還需進(jìn)一步研究；潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，黃家河腳錳礦和嘉源錳礦影響區(qū)存在中等生態(tài)危害，應(yīng)予以重視。 回火后空冷,耐磨鋼板錳13獲得的組織為回火板條馬氏體+少量殘余奧氏體,可以使實(shí)驗(yàn)鋼獲得優(yōu)良的硬度和強(qiáng)韌性配合。在此熱處理工藝條件下,4組實(shí)驗(yàn)鋼均達(dá)到國(guó)外企業(yè)生產(chǎn)的該級(jí)別耐磨鋼的綜合性能:含Nb量為0.043%的2#實(shí)驗(yàn)鋼經(jīng)850℃保溫30min后水淬,再經(jīng)250℃回火60min后空冷,獲得的組織為回火板條馬氏體+少量殘余奧氏體,組織布氏硬度值為484、抗拉強(qiáng)度Rm=1652MPa、耐磨鋼板nm450屈服強(qiáng)度Rp=1412MPa、斷后延長(zhǎng)率δ=10.8%、室溫和-40℃沖擊功值分別為53.3J和51.3J,達(dá)到了NM500低合金高強(qiáng)度耐磨鋼的標(biāo)準(zhǔn)要求,并具有優(yōu)良的沖擊韌性,超過(guò)了國(guó)外廠家生產(chǎn)的同級(jí)別耐磨板的沖擊韌性,為該淬火與低溫回火熱處理工藝下的 成分和熱處理方案。實(shí)驗(yàn)鋼經(jīng)等溫淬火與低溫回火后的組織為回火馬氏體+黑色針狀下貝氏體。實(shí)驗(yàn)鋼在850～930℃范圍保65錳冷軋鋼板45號(hào)冷軋鋼板40cr鋼板42crmo鋼板耐磨鋼板NM4