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.     

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．     

高磷铁矿碳热还原同步脱磷的实验研究

为探索高磷铁矿的有效利用途径,对高磷鲕状赤铁矿进行碳热还原同步脱磷实验研究,在含碳球团中添加CaO和Na2C O3作为脱磷剂,采用D T A-T G- M S综合热分析、X R D、SE M、E DS等方法分别对高磷鲕状赤铁矿的碳热还原过程以及还原产物进行分析. 结果表明,添加适量的CaO和Na2C O3可以显著提高脱磷率;在1 573 K、Na2C O3添加量为2 %、含碳球团碱度为1 .2的条件下,高磷鲕状赤铁矿能够被快速还原成含磷0 .09 %、含碳4 .6 %的碳饱和铁,脱磷率达到95 %;生铁中碳过饱和后以片状石墨的形态析出,生铁中的磷以夹杂物Ca3（P O4）2和Na2Ca4（P O4）2SiO4的形式存在     

激光熔覆纳米La2O3/Ni基合金涂层

采用横流5kWCO2激光在低碳钢基体表面制备纳米La2O3/Ni基激光熔覆涂层。采用光学显微镜（OP）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）分别对熔覆涂层进行显微组织和相组成的观察。用显微硬度计和滑动磨损试验机对熔覆涂层的硬度和耐磨性进行测试。试验结果表明：熔覆层主要由γ-（Ni,Fe）,Cr23C6,LaNi10.5Si2.5等相组成,随离结合面距离增大,熔覆层的组织逐渐变细。随着纳米La2O3加入量及扫描速度增加,熔覆层组织变细。加入纳米La2O3后,平均硬度由未加时500HV0.5提高到约700HV0.5,耐磨性也得到不同程度的提高。在本试验条件下,添加质量分数为1.0%纳米La2O3熔覆层的耐磨性明显高于质量分数为1.5%纳米La2O3熔覆层的耐磨性。扫描速率采用250mm/min的熔覆层,其综合性能最佳。     

P2O5对转炉钢渣矿物结构的影响

依据实际转炉钢渣理化特性,以CaO-MgO-SiO2-Fe2O3四元渣系作为基础渣系,向该渣系中加入渣量1%～7%（质量分数）的P元素,使用SEM和EDS对合成渣系矿物结构进行表征与分析。结果表明：合成渣系主要由硅酸二钙、铁酸二钙及方镁石组成,其中磷元素主要以磷酸三钙的形式固溶于硅酸二钙中,在其他相中并未发现磷元素的存在;随着磷含量的增加,磷元素在硅酸二钙矿物中的含量随之增加,并可能出现独立的磷灰石相,这可为转炉钢渣在磷肥工业的应用研究提供参考。同时,由于磷加入量增多,CaO优先与[PO4]4-反应,早先存在的方镁石逐渐消失而溶入基质相。基质相2CaO·Fe2O3向CaO·MgO·Fe2O3发生转变,最后形成2MgO·Fe2O3,表明高磷含量有利于改善转炉钢渣的安定性能。     

人工神经网络在钢水二次精炼脱磷中的运用

使用CaO基渣系对钢水进行二次精炼脱磷,基于BP神经网络建立脱磷预报系统。对于初始组成(质量分数)为:CaO(48%)-CaF2(32%)-Fe2O3(20%)的熔剂,通过实验与脱磷预报系统的预报发现:①添加剂BaO替代熔剂中CaO的量>13%时,脱磷率ηP90%;②Fe2O3添加量在25%～37%之间时,ηP90%;③渣中存在SiO2时,脱磷率将大幅降低。     

回转窑磁化焙烧黄铁矿烧渣的研究

黄铁矿烧渣与还原煤按一定比例混合,经回转窑磁化焙烧,在温度700℃、焙烧10min、填充率11%时,能有效地将烧渣中弱磁性Fe2O3还原成强磁性Fe3O4,磁化率(TFe/FeO)达2.38,接近理论值.通过球磨、磁选工艺,可以大幅度地提高铁的回收率.同时,烧渣在回转窑内脱硫效果明显,回转窑倾角0.8°,转速12 r/min时,脱硫率达85%以上.     

混凝-O3氧化法处理糖蜜酒精废液的研究

通过对混凝-O3氧化组合工艺处理糖蜜酒精废液组合顺序和工艺条件的研究,结果表明:以沉降量为考查指标,按CaO-O3-CaO工艺顺序组合方法处理糖蜜酒精废液,在固形物去除及脱色率方面其效果均优于单独使用O3或CaO.实验选取200 mL初始固含量为213.4 g/L的废液为研究对象,通过探讨废液中固形物沉降量、固形物去除率及脱色率,得出最佳工艺为:CaO用量约为3%(以废液重量计),O3氧化工艺条件为臭氧浓度7.44 mg/L,处理温度为50℃,处理时间为60min.同时,该工艺下固形物沉降量、去除率及脱色率分别为26.4 g,61.8%和68.8%.     

铝酸钙的微波合成与表征

铝酸钙是一种很有发展前景的环保型无机阻燃剂。以结晶氯化铝、氢氧化钠、氯化钙、氢氧化钙为原料,探讨了在微波辐射下合成铝酸钙(3CaO.Al2O3.6H2O)的方法。考察了反应温度、微波辐射时间、原料比等因素对反应的影响。通过优化试验,确定了合成3CaO.Al2O3.6H2O的适宜反应条件。结果表明:加入结晶氯化铝19.3g、氢氧化钠13.4g、氯化钙2.2g、氢氧化钙3.0g、水75.8mL,其中n(Al):n(OH-)=1∶4.2、n(Ca)∶n(Al)=3∶4.0、w(固)∶w(液)=1∶2.0;微波设定温度为100～115℃,微波辐射总时间为55min时,产品产率约为90%。采用TG-DTA及FE-SEM分析方法对产品的性质进行表征,分析结果显示产品的脱水温度约为298℃,产品的粒径小于5μm。     

渣系对Ar气保护电渣重熔Ni-Cr-Co基高温合金质量的影响

在500 kg保护气氛电渣炉中重熔Ni-Cr-Co合金,分别采用低CaF2高Al2O3高CaO的五元渣系(渣系A)和高CaF2低Al2O3低CaO的五元渣系(渣系B)进行电渣重熔试验.结果表明,采用两种渣系重熔Al、Ti烧损率均小于7.0%,铸锭头尾Al、Ti偏差均≤0.05%;两种渣系冶炼的合金[O]、[N]、[S]纯净度都较高,但采用渣系A电渣锭底部w[H]增加约2×10-6,采用渣系B冶炼的电渣锭底部基本不增氢;采用渣系B重熔的合金锭元素显微偏析程度较小.采用渣系A重熔的合金枝晶间有明显的Laves-δ及一次碳化物析出相,而采用渣系B重熔的合金只有一次碳化物析出相.     

不锈钢冶炼电炉渣结构性质及浸出行为研究

研究电弧炉（EAF）渣的结构性质及渣中重金属离子的浸出行为。结果表明,EAF渣呈碱性,渣中Fe、Cr和Ni等金属元素主要以金属颗粒、（Cr,Al）2O3和（Fe,Mn,Mg）（Cr,Al）2O4晶体形式存在,具有较高的回收价值;电炉渣中可浸出重金属离子含量未超出国家标准,但存在Cr（III）再氧化为Cr（VI）的可能;Cr（VI）浸出量随浸出时间延长而增加,且Cr（VI）在蒸馏水中的浸出能力较冰醋酸中强。因此,EAF渣应尽量避免堆放或填埋在低pH场所,以防止其中重金属离子浸出。     

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。     

低钒铁水各元素氧化的热力学分析

针对攀钢低钒铁水成分,通过热力学软件Factsage对低钒铁水中各元素的氧化情况进行平衡计算分析。O2,CO2和FeO三种氧化剂,都能够使铁水中的硅、钛、锰、钒氧化进入到钒渣中,氧化顺序为钛、硅、锰、钒。三种氧化剂的氧化能力比较,FeO最强,O2次之,CO2最弱。氧化低钒铁水的钒渣的组分的最大的区别是FeO的百分含量,最少是CO2作为氧化剂时,百分含量为20.1%,钒渣的质量相对较好,所以能够使铁水中各元素的选择性氧化最佳的氧化剂为CO2。     

广西某赤褐铁矿选矿试验研究

对广西某含铁品位为52．07％、磁性率（FeO／TFe）为2．11％的难选赤褐铁矿矿石进行理化性能分析和矿物工艺学研究,并进行了强磁选、还原焙烧－磁选选矿试验,确定还原焙烧磁选可以获得较好的选别指标为：精矿铁品位达63．27％,产率达82．7％,铁回收率95．99％,有害元素硫,磷都较低,Si02、Al2O3、CaO、MgO的含量都能满足高炉冶炼的要求,属于优质铁精矿．     

新型低温反应型聚丙烯酸酯乳液的制备

以过硫酸钾（KPS）为引发剂,丙烯酸丁酯（BA）和丙烯酸异辛酯（EHA）为软单体,乙酸乙烯酯（PVC）为硬单体,丙烯酸（AA）为功能单体,TM-200为交联单体,合成低温型聚丙烯酸酯印花粘合剂.优化的粘合剂制备配方为：乳化剂0.8%,TM-200 2.5%,反应温度70～75℃,预乳化液滴加时间90min,保温时间60min,预乳液滴加量0.5mL/s搅拌速度：250～400r/min.     

CaO-SiO_2-MgO脱硅渣起泡性能的研究

分析了铁水脱硅预处理后炉渣起泡原因及机理,通过实验验证并提出了抑制炉渣发泡的措施.研究表明：将氧化剂连续、分散加入铁液,可减少单位时间内发泡气体的产生量,有利于抑制炉渣发泡.1450℃条件下,当碱度为0.6～0.8,w（MgO）为10%～20%时,碱度升高或w（MgO）增加,炉渣黏度呈降低趋势,密度变化不大,而发泡高度和发泡指数明显减小.随着w（MgO）增加,炉渣表面张力增大.炉渣碱度为0.8、w（MgO）为20%时,发泡性能最弱.向脱硅渣中加入适量CaO或MgO,可改变炉渣的物理化学性质,抑制炉渣发泡.     

滚筒渣与热闷渣基础性能研究

为实现钢渣的高效资源化利用,采用X射线荧光光谱（XRF）、X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、粒径分布、安定性、易磨性等检测方法研究了滚筒法、热闷法处理工艺对钢渣基础性能的影响. 研究表明:滚筒渣和热闷渣的主要化学成分和物相组成相差不大,滚筒渣中硅酸二钙(C₂S)、硅酸三钙(C₃S)和铁酸二钙(C₂F)的质量分数较大,且可以较明显的观察到金属铁粒; 与热闷渣相比,滚筒渣中CaO质量分数较大,而 f-CaO质量分数较少.在2.0 MPa饱和蒸汽下进行压蒸试验发现,在相同粒径范围内,滚筒渣的安定性指数普遍大于热闷渣,安定性优异. 采用水泥试验小磨进行粉磨,得到比表面积随粉磨时间延长的特征曲线. 结果发现,在相同的粉磨时间内,滚筒渣的比表面积均小于热闷渣的比表面积,当粉磨时间超过70 min时,滚筒渣的粉磨效率趋于平缓,而热闷渣继续粉磨到110 min时,比表面积增加15.67%,因此滚筒渣的易磨性较差.粒度筛分与压碎值测定试验结果显示,滚筒渣的粒径大部分集中在3~5 mm,热闷渣主要集中在3~10 mm且粒度分布较均匀; 滚筒渣和热闷渣粗细骨料的压碎值均达到Ⅰ类粗细骨料技术指标,可直接用作粗细骨料.     

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