某含钛矿石中钛的赋存状态研究

为研究某含钛矿石是否具有综合利用价值,通过光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜及矿物自动分析仪、电子探针等分析技术,对其物质组成、目的矿物嵌布特征、有价元素赋存状态等开展了系统的研究。结果表明,该矿石为含铁、钛的闪长岩类,矿石中TiO₂品位为2.27%、TFe品位为11.36%,矿石中的铁品位低,没有达到铁矿石的最低工业品位。矿石中的TiO₂主要赋存于钛铁矿及钛铁闪石中,分布率分别为40.02%和44.75%,占总分布率的84.79%;少量分布在榍石、金红石和磁铁矿（赤铁矿）中,分布率分别为7.93%、5.67%和1.59%,其中钛铁矿及金红石的矿物含量仅为1.86%和0.13%。矿石中金红石含量低,多与榍石、钛铁矿等连生,粒度微细,金红石中含有钙、铁、硅等杂质元素,这会直接影响金红石精矿的品位及回收率,采用阶磨阶选流程及重选、磁选及浮选的联合工艺,可有效回收矿石中的有用矿物。      

钛铁矿碳热还原动力学

利用热重分析法对钛铁矿的碳热还原机理进行了研究。结果表明, 温度是影响钛铁矿还原程度的重要因素, 温度升高导致钛铁矿的还原速率加快、还原程度加深。通过XRD、SEM及EDS等分析手段对碳热还原样品的相变化、化学组成及表面形貌等进行了分析。分析表明, 巴马钛铁矿中高含量杂质阻碍了钛铁矿的还原, 主要在于Mn²⁺形成了富集区限制了Fe²⁺的完全还原。还原样品中的相主要为还原Fe、金红石、还原金红石、Ti₃O₅和假板钛矿固熔体。动力学研究表明还原温度是控制反应速率的关键因素。     

电炉钛渣制备高品位人造金红石的试验研究

以云南某地两种不同性状电炉冶炼钛渣为原料, 对氧化还原-流态化酸浸和活化焙烧-洗硅-流态化酸浸两种高钛渣制备人造金红石的工艺路线进行了试验研究, 并通过XRD、SEM分析等手段探讨了氧化还原和活化焙烧对高钛渣改性的机理。试验结果表明, 低硅含量的电炉钛渣采用氧化还原-流态化酸浸工艺可获得符合沸腾氯化钛白原料要求的人造金红石;采用活化焙烧-洗硅-酸浸工艺可得到TiO₂品位97%的细粒级人造金红石。     

钛磁铁矿直接还原—磁选钛铁分离主要影响因素探析

从钛磁铁矿还原历程和焙烧方式、还原条件、磨选条件对钛磁铁矿直接还原—磁选钛铁分离的影响等4个方面分析总结了钛磁铁矿直接还原—磁选技术的研究进展。在直接还原过程中,钛磁铁矿的还原历程为Fe_2.75Ti_0.75O₄→Fe₂TiO₅→Fe₂TiO₄→Fe TiO₃→Fe Ti₂O₅→Ti₂O₃;从现阶段看,钛磁铁矿直接还原常用的焙烧方式主要有内配法和包埋法,其中内配法还原温度低、还原时间短、还原剂用量低,成本低且钛铁分离效果更好,包埋法所得富钛产品中TiO₂品位高,有利于钛资源回收利用;还原剂、还原温度、还原时间和添加剂均对钛铁分离效果有影响,适宜的还原条件有利于钛铁矿物的还原和金属铁颗粒的聚集长大,从而促进钛铁分离;磨矿细度和磁场强度也对钛铁分离效果有影响,磨矿细度不宜过粗/过细,磁场强度不宜过大/过小。通过...     

添加TiO2和Cr2O3对镍渣微晶玻璃析晶的影响

利用X射线衍射、扫描电镜（SEM）和能谱分析研究添加TiO₂和Cr₂O₃对镍渣微晶玻璃析晶的影响。结果表明,添加复合晶核剂TiO₂＋Cr₂O₃的镍渣微晶玻璃热处理后产生分相析晶,产生富钙相和富硅相。添加复合晶核剂TiO₂＋Cr₂O₃的镍渣微晶玻璃经过热处理后首先析出的晶相是尖晶石型晶体Mg₂TiO₄,并且有Ca(Mg,Al,Ti)(Si,Al)₂O₆普通辉石的晶体衍射峰出现。TiO₂在镍渣微晶玻璃的晶化过程中不是直接形成晶核,而是促进了尖晶石型Mg₂TiO₄晶核的形成,从而有利于晶体生长。     

攀西某钒钛铁精矿矿物特性及提质

这是一篇矿物加工工程领域的论文。利用筛析、偏光显微镜、X射线衍射仪、Zeiss Sigma 500扫描电子显微镜+Bruker能谱仪+AMICS自动矿物分析系统对攀西某钒钛铁精矿样品进行了矿物特性研究。样品主要脉石矿物为磁黄铁矿、粒状钛铁矿及辉石、长石等,粗细粒级TFe、S、SiO₂、Al₂O₃和MgO及脉石矿物含量有较大差异,Fe少量以钛铁矿、磁黄铁矿及非金属矿物存在,Ti主要以钛磁铁矿形式存在,钛铁矿及镁铝尖晶石以格片状、细脉状、细条带状、网格状及针状镶嵌于钛磁铁矿中,且客晶矿物粒度很细,磨矿解离、选别分离及产品后处理难度较大,物理选矿方法降低其TiO₂较难。采用磨矿磁选工艺可使钒钛铁精矿TFe品位提高2～3个百分点,提质本质为降低精矿中SiO₂、Al₂O₃、MgO,降幅SiO₂>MgO>Al₂O₃,提质过程精矿TiO₂含量虽变化不...     

低钛高炉渣脱硫能力研究

针对某钢厂低钛高炉渣的实际情况,研究了二元碱度(w(CaO)/w(SiO₂))和MgO等化学成分变化对该渣系脱硫能力的影响规律。结果表明,低钛高炉渣的脱硫能力随着炉渣二元碱度增加而提高;当w(MgO)<10%时,炉渣脱硫能力随MgO含量增加而升高,继续增加MgO含量,其脱硫能力反而降低;随着Al₂O₃和TiO₂含量增加,炉渣脱硫能力降低。建议高炉生产炉渣二元碱度保持在1.05~1.10,炉渣MgO含量应保持在9%~10%,同时应适当降低Al₂O₃和TiO₂含量。     

不同煅烧温度下贵州兴义煤矸石的光谱学研究

采用X射线荧光光谱（XRF）、X射线衍射（XRD）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）研究了贵州兴义煤矸石的主要成分,不同煅烧温度下的分解机理以及最佳活化温度.XRF分析结果表明：煤矸石的主要化学组分是SiO₂,Al₂O₃和Fe₂O₃等,且烧失量较大.XRD结果表明：煤矸石主要矿物成分为高岭石、云母、菱铁矿、黄铁矿、金红石、水氯镁石、石英以及方解石等.通过不同煅烧温度的XRD和FTIR分析表明：随温度升高,煤矸石中的高岭石、云母发生脱水反应,导致煤矸石中活化的SiO₂,Al₂O₃含量增加,活性提高,但当温度高于800 ℃时,活化的SiO₂,Al₂O₃又进一步结合生成红柱石,反而使煤矸石活性降低.基于上述实验得出贵州兴义煤矸石最佳活化温度为700 ℃.     

Fe-TiO2可见光催化H2O2降解水溶液中的阿特拉津

以负载Fe(Ⅲ)的金红石型TiO₂(Fe/TIO-R)为光催化剂, 以内分泌干扰物阿特拉津作模型污染物, 研究了Fe/TIO-R可见光催化H₂O₂降解阿特拉津的反应特性。结果表明, Fe/TIO-R能可见光催化H₂O₂降解阿特拉津, 反应60 min, 阿特拉津的降解率达96%, 明显大于金红石型TiO₂与Fe₂O₃单独作用的加和;通过对反应体系的荧光光谱分析显示, 阿特拉津的降解涉及羟基自由基(·OH)的产生与参与。     

甘肃某含钪低品位钛铁矿石综合利用试验

甘肃某含钪低品位钛铁矿石Fe、TiO₂、Sc₂O₃含量分别为10.20%、4.55%和55.6 g/t，磁性铁仅占总铁的17.90%，钛铁矿形式的铁占总铁的22.02%，硅酸盐形式的铁占总铁的52.05%；钛铁矿形式的钛占总钛的69.01%，钛磁铁矿中钛占总钛量的3.52%，其余的钛主要赋存在难以富集和回收的硅酸盐矿物中。磁铁矿嵌布粒度主要为0.5～0.04 mm，钛铁矿嵌布粒度主要为1~0.07 mm，二者嵌布关系密切，混杂充填在硅酸盐矿物粒间，钪主要以类质同象形式存在于深色钙镁酸盐类矿物（主要为角闪石）中。为了确定该矿石的开发利用工艺，进行了选矿试验研究。结果表明，6~0 mm矿石经重磁拉选矿机预选抛出29.82%的含泥粗粒尾矿后，在阶段磨选情况下（二段磨矿细度为-0.074 mm占81%），采用1粗（135.4 kA/m）2精（119.4 kA/m和119.4 kA/m）弱磁选流程选铁，选铁尾矿采用1粗（0.7 T）1精（0.6 T）高梯度强磁选流程预富集钛，强磁选钛精矿经1粗1扫4精、中矿顺序返回流程选钛，最终获得Fe品位为60.78%、Fe回收率为13.11%的铁精矿，TiO₂品位为47.05%、TiO₂回收率为55.74%的钛精矿和Sc₂O₃品位为99.0 g/t、Sc₂O₃回收率为48.68%钪精矿。     

滨海型钛铁砂矿生产高端金红石的分析研究

利用X射线衍射和化学分析方法对滨海型钛铁砂矿进行了检测分析。结果表明: 滨海型钛铁砂矿主要由18.1%的钛铁矿和77.4%的铁金红石组成, 原钛铁矿中的Fe(Ⅱ)大部分氧化成Fe(Ⅲ)。利用还原-流态化浸出法, 从滨海型钛铁砂矿制备了人造金红石, 利用X射线衍射、光学显微镜、化学分析和粒度筛分对产物人造金红石进行了检测分析。结果表明: 该人造金红石是金红石型TiO₂, 其中TiO₂含量(质量分数)为96.12%, CaO+MgO含量为0.21%, 多孔空心结构, +150 μm粒级占96.5%, 属于高端人造金红石产品, 是氯化钛白和海绵钛生产的理想原料。     

悬浮磁化焙烧—氧化冷却过程中磁赤铁矿生成规律

悬浮磁化焙烧—磁选已在难选铁矿石的开发中实现工业应用,焙烧产物的冷却过程是影响磁选指标的 重要因素。 空气氧化冷却可以将焙烧产物中的部分磁铁矿氧化成强磁性磁赤铁矿,同时可以回收氧化过程释放的潜 热,具有广阔的应用前景。 对酒钢铁矿石进行了悬浮磁化焙烧—氧化冷却试验。 结果表明,氧化温度、氧化时间和空 气流量对氧化过程及磁选指标影响显著。 最佳的氧化条件为氧化温度 300 ℃ 、氧化时间 5 min、空气流量 500 mL / min。 在最佳条件下,氧化冷却产物中磁赤铁矿含量为 17. 74%,磁选精矿铁品位为 55. 34%、铁回收率为 90. 31%。 焙 烧产物的氧化冷却过程按两条路径同时进行,一是 Fe₃O₄→α—Fe₂O₃,二是 Fe₃O₄→γ—Fe₂O₃→α—Fe₂O₃;氧化温度高 于 300 ℃时,磁铁矿主要被氧化为赤铁矿。 因此,焙烧产物在氧化冷却时,应先在 N₂ 中冷却至 300 ℃ ,再经空气氧化 冷却至室温,以获得较高的磁赤铁矿含量。     

钒钛磁铁精矿含碳球团直接还原工艺分析

采用煤基直接还原技术研究了钒钛磁铁矿含碳球团直接还原工艺, 考察了还原工艺条件及硼砂添加量对球团金属化率的影响, 并通过对不同温度下所得还原产物进行XRD分析, 得出了钒钛磁铁矿直接还原过程的相变历程。研究结果表明, 适当提高还原温度、配碳比和反应时间均有利于提高球团金属化率。在自然碱度下, 还原温度1 300 ℃、还原时间30 min、C/O=1.4时, 金属化率达到96%。向含碳球团中添加适量硼砂, 可以促进钒钛磁铁矿的还原。XRD分析结果表明, 铁氧化物主要经历Fe₂O₃→Fe₃O₄→FeO→Fe的还原过程, 而钛氧化物主要经历Fe₂TiO₅→Fe₂TiO₄→FeTiO₃→Ti₂O₃、TiO₂、Ti₃O₅、TiO的还原过程。     

新西兰海砂矿烧结性能研究

为探究新西兰海砂矿用于鞍钢烧结生产的可行性, 对比了新西兰海砂矿与鞍钢常用粉矿的烧结基础特性, 同时以鞍钢鲅鱼圈分公司烧结生产条件为基础, 在实验室研究了配加不同比例新西兰海砂矿对烧结指标、烧结矿性能以及高炉渣化学成分的影响。结果表明, 随着新西兰海砂矿配比增加, 烧结矿转鼓强度与成品率均下降, 烧结矿品位与SiO₂含量降低, Al₂O₃与TiO₂含量增加, 还原粉化指标与还原度变差, 分析计算出高炉渣中TiO₂含量会上升。相比于其它常用粉矿, 新西兰海砂矿烧结属性较差, 在鲅鱼圈烧结生产条件下, 综合考虑烧结指标及高炉渣流动性, 建议新西兰海砂矿配比不宜超过10%。     

高炉冶金矿渣特性及其在ZTA陶瓷烧结中的作用

高炉渣是由炼铁高炉产生的一种工业废渣,其中含有CaO、Al₂O₃、SiO₂等硅酸盐成分和少量Fe₂O₃、TiO₂、ZrO₂等析晶形核剂。高炉渣在855℃热处理1 h,可形核析出1 μm左右的Ca₂Al₂SiO₇微晶,这表明高炉渣具有较高的析晶活性。向ZTA中添加质量分数为4%的高炉渣,1 550℃烧结30 min,低温下ZTA陶瓷的力学性能明显提升,抗弯强度和断裂韧性分别为650 MPa和6.03 MPa·m1/2,比相同温度下未添加高炉渣时分别提高了15%和14.2%,烧结温度降低了50℃以上。颗粒细化的高炉渣掺入ZTA陶瓷基体,烧结过程中高炉渣产生的液相促进了Al₂O₃棒晶的生长,受力过程中棒晶的拔出和裂纹的偏转有利于ZTA陶瓷力学性能的提升;高炉渣在高温下的析晶增强了ZTA陶瓷的晶界强度,进一步提高了材料的力学性能。      

不同Ni含量的合金钢在高温水蒸气中的氧化行为研究

为了探究Ni含量与温度对合金钢氧化腐蚀行为的影响, 对3.5%Ni、5%Ni和9%Ni钢在540 ℃高温水蒸气中的氧化行为进行了研究, 并与9%Ni钢在600 ℃高温水蒸气中的氧化行为进行了对比。采用非连续称量法测定其动力学曲线, 通过扫描电子显微镜(SEM)观察氧化膜形貌, 用能谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)对元素成分和相组成进行了分析。结果表明, 在540 ℃氧化时, 3种合金钢的氧化动力学均符合抛物线规律;Ni含量增加, 氧化速率下降, 但有促进氧化膜脱落的倾向; 3种合金钢的氧化膜均由Fe₃O₄、Fe₂O₃和NiFe₂O₄组成, Ni元素增多可以促进产物中Fe₃O₄向Fe₂O₃转化。氧化膜分为两层, 层间存在孔洞; 内层富含NiFe₂O₄的尖晶石氧化物, 外层以Fe₃O₄和Fe₂O₃为主。温度升高时, 9%Ni钢的氧化速率提高, 氧化膜脱落时间提早; 表面氧化物形貌发生了改变, 从片状组织转化为颗粒状组织, 但温度升高并未改变9％Ni钢的氧化产物类别。     

B2O3对高铝低镁渣稳定性影响研究

为了明确B₂O₃对高铝低镁渣稳定性的影响，基于现场高炉渣的实际成分，通过熔体物性测定仪、Factsage软件、XPS光谱分析了B₂O₃对炉渣粘度和炉渣微观结构的影响。结果表明:随着B₂O₃含量的增加，炉渣粘度降低；当炉渣温度低于1360℃时，炉渣随着B₂O₃的增加稳定性增强；炉渣温度为1216℃， B₂O₃质量分数2.0%时，炉渣的稳定性最好。随着B₂O₃含量的增加，炉渣的液相区逐渐向MgO的区域扩大, B₂O₃的加入不仅改善了MgO含量过高引起的炉渣难熔现象，同时提高了炉渣在二元碱度波动时的稳定性。