我国低品位铁矿利用现状及新工艺的优势与工业试验

根据我国低品位铁矿资源储量及分布状况,结合国内该资源利用技术现状,指出目前国内低品位铁矿资源开发利用技术不足之处,提出发展低品位铁矿高效合理利用新技术的必要性和紧迫性。本文对传统的回转窑直接还原工艺进行创新改进,提出一种低品位铁矿内配碳小球团低温快速直接还原新工艺并成功用于工业试验。该工艺是将低品位赤铁矿粉配加粘结剂及添加剂制成3mm～8mm的内配碳小球团,利用回转窑烟气余热将其脱除部分水分后直接入回转窑直接还原,在高温段还原温度为980℃～1050℃的回转窑内总还原时间90min～120min后得到金属化率较高的直接还原铁,直接还原铁再经过磨矿-磁选得到较高品位的铁精矿。由于工艺的主要特点为低温和快速还原,单位还原球团的能耗仅为356kg标煤,远低于目前常规回转窑和转底炉工艺,同时也使回转窑处理能力得到大幅提升,为我国低品位铁矿高效、合理开发利用提供保障。     

球团配碳比对红土矿直接还原镍铁颗粒长大特性研究

在还原温度1360℃、还原时间3 h、球团氧化钙配比7%的条件下,研究球团配碳比对红土镍矿回转窑直接还原生产粒状镍铁工艺中镍铁颗粒团聚长大的影响。结果表明,球团配碳比最佳值为2,此时还原产物镍铁颗粒粒径80%以上大于1 mm。球团配碳比偏低或偏高都不利于镍铁颗粒的团聚长大。球团配碳比偏低,还原产品无镍铁颗粒生成;球团配碳比偏高,生成的镍铁颗粒粒径过小。     

回转窑一步法直接还原铁生产的试验研究

以新疆磁铁精矿为原料,采用一步法直接还原,研究高强度、高还原性预热球团的制备及煤基直接还原的工艺.研究了实验室转鼓模拟回转窑装置中直接还原铁的生产工艺.讨论了配碳比、反应温度、反应时间等工艺参数对金属化率、脱硫率等回转窑直接还原铁的主要质量指标的影响,提出了本试验原料条件下,回转窑生产直接还原铁的最佳工艺参数.研究结果...     

攀西地区钒钛铁精矿球团制备工艺及应用

主要介绍了攀西地区钒钛铁精矿酸性氧化球团与内配碳球团的制备工艺与应用。指出链箅机-回转窑球团工艺更适合酸性氧化球团制备,内配碳球团使用压力成型造球。在球团制备过程中,需要综合考虑球团的物理性能与冶金性能进行研究,优化工艺参数,提质降耗。目前,气基竖炉还原和煤基直接还原具有节能环保、产品优质等特点,将会是以后的发展方向,原料的球团制备技术是其关键技术之一。     

平武石坎锰精矿冷固球团还原焙烧试验研究

本研究采用冷固球团＋回转窑还原焙烧工艺来处理平武锰精矿，球团内配碳含碳量为４．４％，粒度３～５ｍｍ，还原温度为９００℃，时间为１ｈ，还原过程中不需外配还原剂。经过６ｈ的０．６ｍ×３ｍ回转窑还原焙烧连续试验取得了ＭｎＯ＿２最高还原率达９３．９６％，平均还原率为９１．８５％，产能为２．４ｔ／ｍ￣３ｄ的好结果。这些结果为工业试验及生产提供了可靠的技术依据。     

RKOEF法制备高品级含镍母液研究

介绍了针对现有RKEF镍铁生产工艺存在的问题提出一种称为RKOEF工艺的革新方案,即“红土镍矿内配碳压块自还原–选择性氧化–矿热炉熔分”新工艺。针对这一新工艺,在实验室条件下研究了腐泥土型红土镍矿自还原反应规律,以及自还原产物选择性氧化的反应机制,试样熔分后的实际效果。研究结果表明：(1)温度对自还原速率和最终还原率影响很大,C/O比1.2的试样在1 200～1 250℃自还原25～30 min,氧化镍和氧化铁都能得到比较充分的还原;(2)内配煤压块在1 200℃自还原25 min后直接升温至1 600℃熔分,镍和铁的综合收得率随自还原压块内配碳比增加而增加,相应地镍铁合金中金属镍含量随内配碳比增加而下降。缺碳配煤(C/O≤1)方案可以提高镍铁合金中金属镍的含量,但牺牲其综合收得率;(3)温度显著影响CO₂对自还原产物中金属铁的选择性氧化,与未经选择性氧化的工艺相比,红土镍矿自还原–选择性氧化–高温熔分工艺制备的镍铁合金的镍含量可从8%～10%提高到34%～37%,金属镍综合收得率大于95%。     

含锌电炉粉尘处理的扩大性实验

分析研究了运用配碳球团的直接还原技术处理的电炉粉尘,并完成了实验室扩大性实验;得到了还原焙烧法的合理工艺条件,即碳过量系数为12,还原温度为1〖KG-*9〗150 ℃,料层厚30 mm,加热时间60 min。还原后的球团为半金属化球团,其w(TFe)为50%左右,最高可达54.7%;金属化率60%～70%,最高可达88%;收集的粉尘含氧化锌达90%以上,球团中锌的还原挥发率大于90%,说明用配碳球团的直接还原技术处理含锌电炉粉尘是成功的。     

钒钛磁铁矿含碳球团直接还原试验研究

基于转底炉直接还原工艺,通过正交试验,研究了配碳量、还原温度、还原时间对钒钛磁铁矿含碳球团金属化率的影响,并对其影响规律进行了分析。结果表明:配碳量是影响金属化率最重要的因素,还原时间次之,还原温度的影响不显著。在配碳量为1.0、还原温度为1 350℃、还原时间25 min的工艺条件下,金属化率最高为94.59%。     

直接还原碳化法制备超细碳化钨粉的工艺研究

采用三氧化钨直接还原碳化法制备超细碳化钨粉,研究了碳化温度,碳化时间及配碳量等工艺参数对合成产物的物相和颗粒形貌的影响,并对反应机理进行了探讨。结果表明,在氮气气氛下,采用直接还原碳化法制备超细碳化钨粉的最佳工艺参数为:碳化温度1200℃,碳化时间3h,配碳量0.21。     

回转窑焙烧半金属化球团试验

在大量实验室试验的基础上，利用水泥厂回转窑进行了内配碳球团焙烧的工艺试验。通过对成球方式、配煤量、粘结剂用量和焙烧工艺以数进行优化和调整，可以生产出金属铁在25％以上，品位在68％以上，金属化率大于35％的半金属化球团，这说明在回转窑氧化气氛下焙烧内配碳球团是可行的。     

钒钛铁精矿含碳球团直接还原试验

采用正交试验和单因素试验考察还原温度、配碳量(nC/nO)、还原时间对某钒钛磁铁矿精矿直接还原的影响。结果表明,影响含碳球团金属化率的主次因素依次为还原温度、配碳量、还原时间。优化工艺参数为:还原时间35min、还原温度1 350℃、配碳量1.25、水分9%、成型压力12MPa、黏结剂加入量0.4%,此工艺条件下含碳球团的金属化率达91.77%,还原后球团的主要物相组成为金属铁。     

RKEF工艺处理缅甸镍红土矿

介绍了采用回转窑—电炉法(RKEF)处理缅甸达贡山镍红土矿生产镍铁的中试试验过程,得到了下述最佳工艺参数:干燥后原矿含水20%～22%、回转窑预还原温度900℃、还原剂煤的配入量7%、镍品位19%,烟尘制粒时湿矿配入量为烟尘的25%、尘球含水30%,电炉熔炼时放渣温度1 550～1 600℃、镍铁合金放出温度1 450～1 500℃。     

振动床式内配碳直接还原工艺的研究

本研究提出的振动床式内配碳直接还原工艺是在借鉴现有煤基直接还原工艺成功经验的基础上开发的以振动直接还原床为主体的新工艺。采用该工艺生产的球团矿金属化率高,且可避免球团之间的粘结,具有设备投资小、生产效率高、工艺操作易控制等特点。     

钒钛铁精矿竖炉预还原的热力学计算和试验研究

采用热力学计算软件HSC对攀枝花钒钛铁精矿内配碳球团竖炉预还原进行了平衡组分、金属化率和还原度的计算;试验研究了内配碳球团不同的竖炉预还原工艺下的金属化率和还原度。研究结果表明:随着反应温度升高,内配碳球团的金属化率和还原度呈现升高的趋势,当温度达到800℃左右,体系中金属化率达到最大值为99.2%;温度升高到1 000℃,还原度达到最大值87.2%;试验得到的金属化率和还原度变化规律与理论相符。在1 200℃时,获得最大金属化率和还原度分别为:85.23%和80.15%。当底部吹入还原性气氛(10%N_2+30%H_2+60%CO)时, 1 200℃达到的最大金属化率和还原度分别为:88.43%和90.42%。因此,在体系中通入还原性气体,还原过程被明显强化。     

钒钛磁铁矿固态直接还原的动力学研究

在温度为1 100~1 350℃及惰性气体保护条件下,对钒钛磁铁矿进行了等温直接还原试验,研究了还原温度、时间等还原条件对还原速率和金属化率的影响。结果表明:在温度为1 150~1 350℃时,初始30 min的还原速率高,之后还原缓慢;动力学分析结果表明,在温度1 100~1 350℃,钒钛磁铁矿内配碳直接还原反应受三维扩散控制。     

从不锈钢粉尘中选择性提取Cr、Ni和Zn重金属

基于热力学计算结果,通过配碳还原-熔分工艺,从不锈钢粉尘中选择性分步提取了Cr、Ni和Zn重金属元素.配碳还原实验结果表明,不锈钢粉尘的最佳配碳量为20%,粉尘中Fe、Ni和Zn的最低还原温度为1050℃,Cr的最低还原温度是1 400℃,与热力学计算结果一致,通过控制温度实现了对粉尘中金属的选择性分步还原.直接还原熔分实验说明,Fe-Cr合金最佳熔分温度为1550℃,粉尘中金属以Fe-Ni-Cr合金形式被提取出来,渣金分离状况良好,反应时间5min时金属提取率已达到75%左右,15 min时Fe和Cr收得率达到85%以上,Ni超过90%.通过控制配碳量、还原时间与反应温度,在不改变现有工艺的条件下,不锈钢粉尘直接返回炼钢主流程回收其重金属完全可行.      

钒钛磁铁矿煤基直接还原试验

 为探明钒钛磁铁矿直接还原过程及其影响因素,研究了不同还原温度、不同还原时间、不同配碳比对钒钛磁铁矿含碳团块直接还原过程的影响,并通过XRD分析方法对还原机理进行了分析。研究结果表明,在一定条件下,直接还原团块金属化率随温度升高而升高,但还原温度超过1 200 ℃后,金属化率增幅逐渐减少,这是由于还原温度高于1 200 ℃后,金属化团块内铁氧化物的还原逐渐趋于平缓,而铁钛化合物的还原较为缓慢;团块金属化率随反应时间的延长和配碳比的升高均呈现了先升高后降低的趋势,这主要是由于反应时间过长使得金属化团块发生了再氧化及煤粉配入量过大导致带入灰分较多,在一定程度上阻碍了还原反应的顺利进行,从而导致金属化率降低。     

超量内配碳球团还原过程的试验研究

在试验室用正交试验法研究了内配碳量、还原温度、还原时间、气体成分等对高配煤比冷固球团矿还原过程的影响,结论是:①内配碳(煤)球团具有很高的还原速度,可在较短时间(15～20min)内使金属化率达到80～90%;②温度和配碳量对还原速度有很大影响,推荐还原温度为1200℃,配碳量应在考虑造气要求的条件下合理确定,一般不小于20%,较大批量造球为27.5%;③为了充分利用能源,气氛条件可适当放宽,但造气炉出炉煤气中CO_2不应大于15%;④回归方程精度高,可用于指导实际生产。     

提钒尾渣内配碳球团直接还原试验

在实验室条件下,对提钒尾渣压力成型工艺进行研究,考察煤粉配比、粘结剂配比、生石灰配比及成型压力等因素对提钒尾渣内配碳球团强度的影响,确定了最佳方案。结果表明,球团的强度可满足后续处理工艺的要求。并研究了配碳量、碱度、还原温度及还原时间与该种球团直接还原金属化率的关系。     

微波处理碳热还原转炉钢渣的脱磷实验研究

在1100～1400℃,利用微波加热方式对转炉钢渣的碳热还原行为进行研究。结果表明,钢渣配加碳还原剂在微波场中可得到直径为10～20mm的Fe-C合金。碳当量越高,温度越高,粒度越小,保温时间越长,还原出的铁和磷含量越高。增加渣中SiO2含量也能有效改进还原效果。研究确定了微波场对还原反应的促进作用,在低温条件下实现了钢渣的还原脱磷,脱磷率最高可达到91.5%。