不锈钢粉尘内配煤团块高温自还原过程中金属铁的聚集

用不锈钢生产中的高碱度二次粉尘制备内配煤团块,在高温下自还原获得含铬、镍的金属铁粒.研究影响铁粒聚集长大的因素.研究表明：（1）内配煤团块的渣相碱度（w（CaO）/w（SiO2））小于2.8时,还原产物冷却过程中渣相与金属铁粒才能自然分离.碱度越低,渣量越大,越不利于金属铁聚集长大;（2）提高内配碳比,渣相残碳量明显升高,渣中过量的碳阻碍金属相聚集长大;（3）提高还原温度,直接还原铁的海绵状结构解体,逐渐聚集成颗粒状金属铁.还原温度越高,越有利于金属铁的聚集长大     

微波碳热还原不锈钢厂电弧炉粉尘的热力学及实验研究

采用微波加热方法进行碳热还原不锈钢厂电弧炉粉尘,并计算粉尘中金属氧化物的理论开始还原温度。结果表明,微波碳热还原不锈钢厂电弧炉粉尘在热力学上可行。实际测量的粉尘中金属开始还原温度比理论计算值低。微波加热物料过程中形成的热点和电弧可能导致局部高温,有利于碳热还原反应的进行。在900℃下,有部分粉尘被还原,随着温度的升高,粉尘的还原程度增大。还原出来的金属相主要以Fe-Cr-Ni合金的形式存在,且成分分布不均匀,残余相主要以FeCr2O4、Fe3O4、CaSiO3、（Mg,Al）SiO3和CaMgSiO4形式存在。     

红格矿深还原一熔分过程及钒、铬走向的研究

深还原一熔分固相还原后的金属化球团生产钒铬生铁是利用红格矿的途径之一．由于V2O5与CrO3,的赋存、分布以及冶炼过程中的走向基本一致,综合回收利用二者可一起考虑．为了提高钒、铬回收率,实现钛和铁的有效分离,通过单因素试验考察了在氩气保护下,配料的碱度、深还原一熔分温度和配碳量对熔分过程和钒、铬走向的影响．结果表明,当熔渣碱度为1.2,配碳量为0.5％,熔分时间为15min,熔分温度为1610℃时,渣铁的分离效果较好,且有利于钒、铬熔于铁相．     

白云鄂博铁精矿含碳球团直接还原实验研究

对于白云鄂博铁精矿进行了内配碳直接还原的研究,通过正交实验考察C/O、焙烧温度和H2/CO 3个因素对金属化率的影响.得出最优的实验方案:C/O为1.1,焙烧温度为950℃,H2/CO为3:2.在最优实验方案下,球团金属化率可达89.24%,还原度为91.96%.     

转炉炼钢渣中Cu_2O与NiO的还原实验研究

结合某钢厂顶底复吹转炉冶炼含有铜、镍等成分耐候钢的生产过程,在实验室对铁碳熔体和纯铁液还原炼钢渣中铜、镍等氧化物进行研究。结果表明,在初始条件相同的情况下,1 300℃下铁碳熔体分别还原渣中Cu2O和NiO时,Cu2O比NiO更易还原,还原速度更快。1 600℃时在实验研究的碱度范围内,含有25%FeO的转炉终点渣中Cu2O、NiO能被纯铁液在10~20 min内还原完毕,尤其前10 min内w[Cu]、w[Ni]增长迅速。在相同碱度下,渣中Cu2O、NiO同时还原的速率基本相同;随着渣碱度的增大,Cu2O、NiO还原的速率及终还原率均有所降低。     

添加剂对高铁赤泥煤基的直接还原行为

分析了添加剂对内配煤高铁赤铁泥团块还原焙烧的作用，建立了还原动力学模型－－收缩未反应核模型，探讨了添加剂对渣铁分离的影响，并最终获得了一种新的高效“Ｏ”型添加剂。     

高碱度烧结矿还原过程中显微结构的变化

在实验室模拟高炉气氛,进行高碱度烧结矿升温还原实验,当炉内温度达到实验温度(500,600,700,800,900,1 000,1 100℃)后立即结束实验,通过光学显微镜观察高碱度烧结矿还原过程中的显微结构,分析不同温度时高碱度烧结矿矿相的变化。结果表明:500~600℃区间内,Fe2O3开始还原为Fe3O4,低温(500℃)还原条件下,Fe3O4直接还原为星点状金属铁的雏晶;700~800℃区间内Fe3O4先还原成FexO,FexO再还原成金属铁;900℃时金属铁大量生成;1 000~1 100℃时,烧结矿内几乎是金属铁。     

Wcomet直接还原法渣铁分离影响因素研究

研究还原温度、渣相配料碱度和渣中CaF2、K2O、P2O5、S、FeO的含量等因素对2CaO·SiO2形成及其相变的影响规律。结果表明,在快速升温条件下,温度高于1300℃后2CaO·SiO2才大量生成;CaF2、S和FeO对2CaO·SiO2相变不产生影响,但K2O和P2O5对2CaO·SiO2相变具有明显抑制作用;渣相二元碱度R〈1．8时渣的自然粉化效果明显变差。     

钒钛磁铁矿碳热合成铁基复合材料的热力学分析

运用HSC软件对钒钛磁铁矿粉和还原剂构成的多元、多相复杂反应体系进行碳热还原反应的热力学计算及平衡相分析。热力学计算结果表明,铁氧化物碳热还原高温下的最终稳定相为Fe,在温度大于1 600 K下钛氧化物碳热还原生成TiC的反应吉布斯自由能最低,而在600～1 600 K,V2O5的碳热还原过程中生成VO2的反应吉布斯自由能最低,在高于1 348 K的温度下体系中才能得到VC,提高温度会促进VC的生成。平衡相组分计算结果表明,真空度为2 Pa时Fe、TiC、VC分别在400～1 300℃、900～1 300℃和800～1 300℃可以稳定存在。     

WC-TiC-Al2O3复合粉的制备

以铝粉、钨酸、钛酸和石墨粉为原材料,利用埋碳保护法铝热还原碳化合成WC-TiC-Al2O3复合粉.研究了温度对于生成WC-TiC-Al2O3复合粉的影响.结果表明,煅烧温度在1 150℃时能合成WC-Al2O3粉,WC-Al2O3-TiC复合粉的合成温度在1350℃左右.     

几种碱金属和碱土金属的化合物对团块中SiO_2还原反应的影响

通过正交试验和失重试验对团块中SiO_2的还原反应进行了试验研究。指出在团块中适当添加碱金属和碱土金属的化合物能加速碳对SiO_2的还原速度,并分析了添加CF和CFE两种物质后,团块内SiO_2的还原机理及添加物对团块失重的影响。     

含铁尘泥高碱度内配碳球团自还原过程中脱硫和脱磷研究

在竖式碳管炉中进行含铁尘泥高碱度内配碳球团的还原试验,并通过改变温度、配碳比和碱度对含铁尘泥还原过程中的脱硫和脱磷进行研究。结果表明,高碱度内配碳球团在高温下快速还原制备金属铁粒的脱硫率高于97％,铁粒中硫含量最低达到0．007％,而脱磷率一般为25％～35％,最高达到38．52％。随着温度和配碳比的升高,铁粒的脱硫率和脱磷率均增加;而随着碱度的增加,铁粒的脱硫率和脱磷率均先增大后减小。     

不锈钢冶炼粉尘中锌还原的研究

直接还原回收有价金属处理不锈钢冶炼粉尘过程中，锌在冶炼系统中不断循环积聚，可从收尘系统中分离出高含锌粉尘，然后采用CO在等离子炉中选择性还原回收锌。作者研究了反应温度，粉尘给料速度，粉尘给料量与还原剂CO量比等对锌还原挥发率的影响，建立了还原过程的数学模型。研究结果表明：还原温度对粉尘中锌的还原影响很大，升高温度有利于锌的还原，但当温1228.2℃时，进一步升高温度不会明显提高锌的还原率，高的锌还原率的获得还应通过降低给料速度和控制给比来实现，在1400℃，给料速度为50g/min，给料比为4．5：1时，锌还原率可达99．98％，ZnFe2O4在高温下可分解，在还原过程进行前将粉尘中ZnFe2O4分解可显著提高锌的还原挥发率。     

煤基还原法从镍冶炼渣中提取有价金属的研究

对镍冶炼渣的组分进行了分析,采用煤做还原剂对镍冶炼渣中金属元素进行高温还原,结果表明:主金属元素铁被还原成单质,其他有价金属元素Ni,Cu,Co以合金的形式存在于单质铁中.通过对温度、时间、配碳比和CaO添加量等反应参数的实验研究,得到了最优的反应条件,即温度为1 300℃,时间为60min,配碳比为4,CaO添加量为20%,还原产物中铁的金属化率可达到99.22%.对还原产物进行破碎-磨矿-磁选处理,可得到铁品位89.84%,金属化率96.85%,回收率92.15%,其他金属Cu,Co,Ni回收率≥85%的混合精矿.     

废铅蓄电池湿法再生过程PbO2的还原研究

研究了亚硫酸钠、硫代硫酸钠、双氧水、Fe^2＋四种不同的还原剂在相同条件下对PbO2的还原效果,并研究了矿浆浓度、反应时间、还原剂浓度、温度对最佳还原剂还原效果的影响。结果表明,四种不同的还原剂还原能力依次为：硫代硫酸钠〉亚硫酸钠〉硫酸亚铁〉双氧水;以硫代硫酸钠作为还原剂的最佳还原条件为还原剂浓度0.8 mol/L,矿浆浓度20%,反应温度80℃,反应时间60 min,此时PbO2还原率可达82.97%。     

浸锌渣综合利用新工艺及镓的富集行为

研究了浸锌渣还原焙烧分选综合回收有价元素新工艺，并采用电子显微镜，能谱仪和扫描电镜等分析了还原焙烧渣中金属的性质。研究结果表明；当还原温度为1100℃,还原时间为150min时，还原焙烧渣中铁的金属化率，镓的回收率，锌的挥发率分别为95．10％，89．10％，98．42%, 原焙烧渣经破碎，磨矿，磁选分离获得的磁性产物中含Fe90.16%,Ga的质量浓度为2164g/t;Fe,Ga的回收率分别为87．78％，92．42％；还原焙烧渣中金属铁是镓的主要载体矿物相，镓具有明显的亲铁特性；镓在的中的富集是实现浸锌渣在还原焙煤分选过程中高效分离的基础。     

铁帽型含金复合矿直接还原过程铁氧化物行为

对铁帽型含金复合矿煤基直接还原过程的铁氧化物行为进行了研究，提出了将矿粉配入添加剂及煤混合压制团块直接还原－磁选分离－含金尾矿氰化新工艺。采用该工艺处理某铁帽型含金复合矿，可直接从矿石中提取金和海绵铁两种产品，并用粉晶Ｘ射线衍射对其反应机理进行了验证，结果表明，直接还原过程中，不仅包含铁氧化物的还原相变，同时还存在铁氧化物同其它氧化物之间的固相反应。     

铝杂质强化固相碳热还原氟磷灰石过程分析

在氮气保护下的管式炉中对比考察了Al2O3的添加对碳热还原氟磷灰石体系的反应的影响,结果发现添加5％ A12O3的反应体系的磷矿转化率及反应速率要高于没有添加的体系.固相产物的XRD分析结果与热力学分析一致.含5％ Al2O3的反应体系中出现的Al2 SiO5、AlPO4和CaAl2 Si2 O8等产物增加了反应体系的液相,促进了碳热还原反应的进行.在SiO2、Al2O3作用下的固相碳热还原氟磷灰石反应本质上是一个气液固反应,符合由反应扩散产物层生长理论推导的动力学模型.添加Al2O3的强化碳热还原反应的作用主要表现在相对低温区和反应初期.     

鼓风炉渣碳基还原回收铅、锌、铁及尾渣环境特征

针对云南省个旧市历史遗留鼓风炉渣的安全处置，采用碳热还原-磁选方法回收铅、锌和铁，并高温固化获得稳定化尾渣.研究了温度、时间、还原剂用量对铅、锌和铁的回收影响，碳基还原过程铅、锌、铁的还原行为和磁选尾渣的环境风险.结果表明，在温度1 300℃、还原时间60 min、还原剂用量4%的条件下，铅、锌的挥发率分别达91.97%和96.96%,铁的金属化率96.94%;在磁场强度为250 MT的磁选条件下，铁的回收率78.93%,铁精矿中铁品位为90.94%.SEM-EDS和XRD分析结果表明：鼓风炉渣经高温碳热还原后，渣中铅以硫化物和铅铁矾的形式镶嵌于硅酸盐晶体中，渣中其他重金属则均匀分布在硅酸盐晶体中.磁选尾渣中铅、锌、砷、镉浸出值未超过国标GB 5085.3-2007规定限值；Tessier重金属形态分析结果显示尾渣中铅、锌、砷、镉残渣态比例相比于鼓风炉渣增大，表明鼓风炉渣碳热还原后环境风险降低，实现了鼓风炉渣的资源化及无害化.     

高钛型高炉渣硅热还原捕集有价金属元素的热力学计算和实验研究

为了探索攀枝花地区高钛型高炉渣综合利用新途径,以攀枝花地区的高钛型高炉渣为研究对象,开展了高钛型高炉渣硅热制备高硅Ti-Si合金的实验研究.首先从热力学角度计算了高钛型高炉渣硅热还原有价金属氧化物的热力学条件;从还原后的合金成分调控和渣金高效分离等角度开展硅热还原的配料计算;以热力学和配料计算结果为依据,在高温箱式电阻炉内开展了高钛型高炉渣硅热还原的实验研究,探究了不同保温时间下的渣金分离效果和还原后合金组成物相.研究结果发现：高钛型高炉渣在1 600℃经硅热还原保温2 h后能够获得较好的渣金分离效果;渣金分离后获得的合金中主要物相为Si、TiSi₂、TiFeSi₂和TiMnSi₂,但是微观组织结构中发现TiMnSi₂相并不单独存在,而是与TiFeSi₂和TiSi₂形成三相固熔体.