1. 研究目的与意义（文献综述）

众所周知，我国钢铁工业的生产规模近年来在不多扩大，炼钢过程中产生的环境污染问题也日益严重，而能源资源供应紧张，环保标准不断提高，使得我国的钢铁工业面临着巨大的挑战。我国的钢铁工业生产目前主要采用“高炉炼铁-氧气顶吹转炉炼钢”的工艺流程，烧结是高炉生产的重要准备工序，而烧结过程中产生的粉尘量约占烧结矿产量的2%~4%^[1]。因此，为了实现我国钢铁工业的可持续发展目标，有效提高资源的利用率，降低污染排放，对烧结除尘灰进行无害化处理和资源化综合利用具有重大意义。

烧结灰是钢铁冶金烧结机头电除尘灰的简称，是在烧结过程中被电除尘器捕捉下来的烟尘，其化学成分主要取决于烧结原料、燃料、熔剂及燃烧工艺和除尘电场的组成情况等^[2]。烧结灰具有颗粒度小、密度小、易污染环境等特点，而烧结灰中的fe、zn、pb等有价金属的含量比较高^[3]，若对其进行合理开发利用，不但可以防止粉尘二次污染，还能变废为宝，充分利用二次资源，一定程度上提高钢铁生产的经济效益。

国内的钢铁企业对含铁尘泥有很多处理工艺，主要分为以下几种：选冶法，即采用选矿的原理，对物料进行磁性分离；火法，主要用于处理含锌尘泥，其工艺主要有直接还原法和熔融还原法；湿法，主要用于处理伴生元素含量高、组成复杂的含铁尘泥，主要有氯化浸出发、硫酸浸出法、碱性浸出法等；火法/湿法联合处理法，即结合火法与湿法各自优点联合处理粉尘的方法^[4]。但是这些方法均存在一定的缺陷，如火法耗能高，设备投资大；湿法生产效率低，工艺流程长；火法/湿法联合处理法工艺流程长，耗资多等^[5]。此外，这些方法得到的产品附加值均较低，一些钢厂固废没有得到很好的利用，如烧结灰等。因此为了提高炼钢粉尘的利用率，必须进一步研究粉尘的处理工艺，开发烧结灰的高附加值利用途径，对钢铁工业实现可持续发展具有重要意义^[6]。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

炼钢烧结灰制备脱硝催化剂，就是以钢铁冶金烧结机头电除尘灰为研究对象，对其进行化学成分分析、物相组成分析等，继而通过湿法处理提取所需铁元素，并添加锰矿石等添加剂设计催化剂的组成，从而改变催化剂的活性的研究。在整个过程中，探索各阶段不同条件对催化剂性能的影响，并分析其中的作用机制。

2.2 目标

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译，明确研究内容，了解研究所需原料、仪器设备。确定技术方案，并完成开题报告；

第4-6周：开展炼钢烧结灰的物理化学特性以及前处理工艺研究；

第7-12周：合成催化剂，并对催化剂进行系列表征，得到具有脱硝活性的铁锰复合催化剂，分析不同处理工艺对催化剂的作用机理。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]康凌晨, 张垒, 张大华, 等. 烧结机头电除尘灰的处理与利用[j]. 工业安全与环保, 2015, 41(3):41-43.

[2]蒋新民. 钢铁厂烧结机头电除尘灰综合利用[d]. 湖南: 湘潭大学, 2010.

[3]夏辉, 王小强, 何沙白, 等. 电感耦合等离子体原子发射光谱法测定高碳除尘灰中11重元素[j]. 冶金分析, 2016, 36(3):44-48.