菱铁矿直接还原-低阶煤提质一体化扩大试验

摘要：菱铁矿作为中国重要的铁矿资源，因具有“贫、细、杂”的特点，常规选矿工艺无法对其进行有效分选；此外，中国低阶煤通常被用作低级燃料直接燃烧使用，导致大气污染严重。因此，开发复杂难选铁矿石及低阶煤资源高效清洁利用新技术，将具有重要现实意义。以难选的低品位菱铁矿和难利用低阶煤为对象，开展菱铁矿直接还原与低阶煤提质一体化扩大试验研究。以神府烟煤为还原剂，在直接还原温度为1050℃，时间为120min，C/Fe质量比为250，脱硫剂配比为6%，干式磁选磁场强度为015 T，一段磨矿细度小于0074mm占50%左右，湿式磁选磁场强度为008 T，二段磨矿细度小于0074mm占90%左右，磁选磁场强度为0043 T的条件下，可获得直接还原铁（DRI）粉铁品位9103%、铁总回收率8133%的良好指标；同时每吨DRI固定碳质量分数为7611%的半焦产品产出率为1340kg，其质量达到工业及民用燃料兰炭Ⅰ级品标准。在煤基直接还原工艺中一步成功实现低阶煤半焦化提质和铁矿直接还原，不仅可制备电炉炼钢原料，还可以生产新型的清洁燃料半焦。     

多级深度还原法制备Ti6Al4V合金粉体的基础研究

目前Ti6Al4V合金粉体的生产方法主要有雾化法、机械合金法和氢化脱氢法,它们都以Kroll法生产海绵钛为基础。使用钛的氧化物作为原料的熔盐电解法和金属热还原法仍处于研究阶段。本文依据变价金属Ti和V的氧化物在还原过程中逐级还原的特性,提出使用金属氧化物(TiO₂, V₂O₅)作为原料的多级深度还原法制备Ti6Al4V合金粉体的新思路。首先计算了TiO₂-V₂O₅-Mg-Ca体系的吉布斯自由能变,结果表明先进行镁热自蔓延反应,后进行钙热深度还原反应制备Ti6Al4V合金粉体在热力学上具备可行性。然后通过实验进行了的验证。镁热自蔓延反应产物酸浸后除去MgO可得到氧含量为15.84%的多孔Ti-Al-V-O前驱体。配入金属Ca后进行深度脱氧可得到低氧Ti6Al4V合金粉体(Al: 6.2wt.%, V: 3.64wt.%, O: 0.24wt.%, Mg: 0.01wt.%, Ca: < 0.01wt.%)。     

玻化微珠/废PMMA复合材料的制备与性能研究

以废聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为基料、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为活性溶剂、玻化微珠为填料、过氧化苯甲酰(BPO)与N,N-二羟乙基对甲苯胺(DHET)组成的氧化-还原体系为引发剂,采用本体浇铸聚合法,在低温条件下制备玻化微珠/废PMMA复合材料。考察了废PMMA含量、玻化微珠用量及引发剂用量对复合材料硬度、强度等力学性能以及密度、光泽度等物理性能的影响,采用扫描电子显微镜观察复合材料的断面形貌。研究发现,随着废PMMA含量、玻化微珠用量和引发剂用量的变化,复合材料的力学性能和物理性能受到不同程度的影响。研究结果表明:在废PMMA质量分数为25%～30%,玻化微珠用量为20%～25%(质量分数),引发剂用量为0.26%(质量分数)时,复合材料的综合性能优良。采用硅烷偶联剂KH-560处理玻化微珠,可有效地提高复合材料的力学性能和光泽度,为建筑装饰领域提供一种新的装饰材料。     

分铜液净化渣处理工艺研究

为实现复杂物料分铜液净化渣中锑、铋、铜、碲多种有价金属资源的综合回收,针对现有技术存在的问题,通过技术攻关提出新工艺流程,系统研究了关键工序各参数的影响。结果小型实验最佳工艺参数为:硫酸酸度130g/L,氯离子浓度145g/L,溶液液固比4∶1,温度80℃以上并通二氧化硫气体搅拌还原6h。有价金属锑、铋、铜、碲可实现有效的分离并分别得到回收利用。     

复杂难选铁矿石悬浮磁化焙烧-高效分选技术

针对传统铁矿石磁化焙烧技术与装备存在焙烧产品质量差、产能低、能耗高和环境污染严重等问题，创造性提出了一种“预热-蓄热还原-再氧化”悬浮磁化焙烧新工艺。该工艺具有原料适应性广、焙烧产品质量均匀、回收率高、生产能耗低、无污染等特点，适合处理赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿及其混合型难选铁矿石。通过多年的潜心基础研究与技术攻关，形成了非均质矿石颗粒悬浮态流动控制、蓄热式高效低温还原、铁物相精准调控与余热同步回收等一系列关键技术，建成了500kg/h复杂难选铁矿石悬浮磁化焙烧-高效分选半工业试验平台。     

转底炉处理赤泥工艺技术

为了综合利用氧化铝冶炼产生的赤泥，探索在转底炉中直接还原赤泥、磨矿磁选获得高品位直接还原铁。通过实验室试验摸索了转底炉还原工艺参数，并在转底炉工业试验线进行了工业试验。实验室结果表明，赤泥还原后的直接还原铁(DRI)金属化率可达88.6%，磁选后的铁品位可达82.1%，磁选后的铁回收率可达88.9%。工业试验中，转底炉还原后，产品金属化率平均为69.2%，将还原后的DRI磁选获得高品位的DRI产品，磁选后DRI的铁品位为72.8%，磁选后铁回收率达到了85.2%,初步打通了在转底炉中还原赤泥、磁选的工艺路径。     

温度对氢气还原铁氧化物过程膨胀性能的影响

摘要：为探究球团矿还原过程中产生恶性膨胀的问题，研究了温度对H2还原Fe2O3样条过程中膨胀性能的影响，并采用PCY G膨胀仪进行在线检测，通过对比不同温度条件下还原产物的外观形貌与显微结构，解释还原反应产生膨胀差异的原因。实验结果表明，H2还原气氛下，随着还原温度的升高，800℃下样条膨胀最大，样条的最大膨胀量出现先增加后减小的趋势；还原反应达到最大膨胀量所用时间逐渐缩短。随着还原温度的升高，铁相连接更加紧密，样条内外产生更大应力差，致使900℃条件下的还原反应提前进入铁相收缩的状态。     

沙钢转底炉原料中锌的危害及对策

针对当前钢铁企业转底炉原料锌含量大幅升高的现状,阐述了原料锌含量对转底炉的危害,并提出了相应的对策。原料锌含量高的危害主要是导致作业率降低、产品粉化率升高、金属化球团抗压强度降低,以及耐材侵蚀严重等,通过优化金属化球团渣系、控制焙烧还原温度、选用致密的碱性耐材等措施,沙钢转底炉的作业率提高了2.46%,金属化球团的粉化率降低了2.34%,耐材寿命提高至12个月以上。