应用M-MIVM预测含钛渣系组元活度

 在钢铁冶炼过程中,随着护炉钛材料和含钛铁矿石的应用,大量的含钛炉渣被生产出来。由于缺少多元含钛渣系的热力学数据,限制了钛资源综合利用技术的深入发展。因此,应用改进的分子相互作用体积模型(M-MIVM(FII)),预测了基础渣系Al₂O₃-CaO-SiO₂、FeO-MnO-SiO₂和含钛渣系FeO-MnO-TiO₂、FeO-SiO₂-TiO₂、MnO-SiO₂-TiO₂、Al₂O₃-CaO-FeO-TiO₂中各组元活度,并与试验值比较。结果表明,M-MIVM(FII)的预测值与试验值符合较好,6个体系总的平均相对误差为11%,该精度处于Turkdogan提出的30%以内的试验误差范围; M-MIVM(FII)在参数拟合与活度预测能力方面均优于MIVM,该模型对多元含钛熔渣体系组元活度具有更好的预测效果。在此基础上,应用M-MIVM(FII)预测Al₂O₃-CaO-SiO₂-TiO₂熔体中TiO₂活度,并分析其影响因素。结果表明,TiO₂活度预测值与试验值吻合良好,且随炉渣碱度、Al₂O₃含量的增加而降低,该规律与试验规律相一致。M-MIVM(FII)仅通过拟合子二元系活度或者直接由无限稀活度系数就能够预测多元熔体的热力学性质。     

氯化法TiCl4氧化制备TiO2中气体混合研究

氯化法钛白生产中的核心技术是TiCl4气相氧化反应过程.氧化反应器是氯化法钛白生产中的核心设备,氧化反应器中射流环的开孔结构直接影响TiCl4与O2的混合效果.采用计算流体力学(CFD)的方法,研究了5种不同射流环结构对流体混合效果的影响,获得了TiCl4气体在反应管内的径向浓度分布情况,以及TiCl4与O2混合的不均匀度.结果表明,射流环开孔结构对物料的混合有显著的影响,组合开孔射流环的物料混合效果优于均匀开孔射流环,更有利于反应物流体TiCl4和O2实现快速均匀地混合.     

碲化铜渣的硫酸化焙烧—碱浸碲试验研究

研究了采用硫酸化焙烧—氢氧化钠浸出工艺从碲化铜渣中浸出碲,考察了焙烧时间、焙烧温度、硫酸用量、氢氧化钠浓度、浸出温度、浸出时间对碲浸出率的影响。结果表明:碲浸出率受碲化铜渣硫酸化焙烧温度影响明显;在硫酸用量为碲化铜渣质量61%、焙烧温度500℃条件下焙烧3.0 h,然后在75℃下用4 mol/L氢氧化钠溶液浸出2.0 h,浸出液中铜质量浓度为2.8 mg/L、碲质量浓度为49.39 g/L,浸出渣中铜、碲质量分数分别为72.42%和1.59%,碲浸出率96.01%,碲铜分离彻底。     

有色冶金技术专业教学资源库的建设与应用

针对高职院校有色冶金技术专业特点,从资源库建设意义、建设目标、建设思路、建设内容、特色创新、应用效果等方面入手,探讨如何构建既能学辅教,又能服务于有色行业发展的专业教学资源库。资源库建设与应用实现了优质资源的共建共享,能够更好地为教学、科研、行业和社会服务。     

高炉炉缸区域Ti(C,N)形成条件的热力学分析

为了解含钛铁矿高炉冶炼中Ti(C,N)随物化条件变化的生成规律与分布趋势,引入Ti(C,N)的非理想状态,应用Wagner公式和改进的MIVM(M-MIVM)计算了Ti在碳饱和的Fe-C-Ti熔体中的溶解度。研究了Ti(C,N)从Al_2O_3-CaO-SiO_2-TiO_2熔渣中形成的临界条件及其影响因素。结果显示,在引入Ti(C,N)的非理想状态后,Ti在碳饱和Fe-C-Ti熔体中的溶解度、从熔渣中生成Ti(C,N)固溶体TiO_2平衡含量的计算值均与实验数据吻合良好,计算效果均优于前期的研究;在高炉冶炼过程中,适当降低炉缸区域的温度、提高炉渣碱度、降低渣中Al_2O_3含量、提高炉气总压、降低氮气分压均可抑制碳氮化物的生成;所设计的相平衡研究方法合理可行。研究可为含钛物料高炉冶炼的基础理论研究提供一定的参考。     

连续沉淀法处理酸性含砷废水

针对当前酸性含砷废水处理工艺存在的问题,提出了一种"预氧化处理—石灰中和—砷、铁共沉淀—置换沉铜—水解净化"处理酸性含砷废水的方法。该方法不仅实现了酸性含砷废水中砷的固化,而且回收了废水中的有价金属铜。采用该方法处理砷、酸、铜的质量浓度分别为8.56 g/L、1.76 g/L、0.35 g/L的酸性含砷废水,砷、酸的去除率高于99%,铜的回收率高于96%,处理后的溶液中As的质量浓度低于0.5 mg/L。     

钛微合金钢炉外精炼相平衡研究与热力学分析

为了解钛微合金钢炉外精炼过程中Ti元素在渣-钢间的平衡分配行为及走向,应用分子相互作用体积模型(MIVM),通过规范子二元系活度标准态和优化模型参数,建立了CaO-Al_2O_3-FeO-TiO_2熔渣活度计算模型,并预测渣中各组元活度;在含钛钢炉外精炼条件下,应用MIVM和Wagner公式研究了Ti在精炼渣CaO-Al_2O_3-FeO-TiO_2与含钛钢液Fe-Al-Ti-O间的平衡分配及影响因素。研究结果显示:渣中FeO的活度预测值与实验值符合较好,平均相对误差为9%;Ti在渣-钢两相间平衡分配比的计算值与工业数据符合较好;分配比随钢液中Al含量的降低、温度的升高和渣中CaO与Al_2O_3质量比的增加而增大,该规律与实际生产相一致。因此MIVM对多元含钛熔渣体系组元活度具有较好的预测效果,所设计的相平衡研究方法合理可行。本研究可为含钛合金钢化学冶金的基础理论研究提供一定的参考。     

钛微合金钢炉外精炼相平衡研究与热力学分析

摘要：为了解钛微合金钢炉外精炼过程中Ti元素在渣 钢间的平衡分配行为及走向，应用分子相互作用体积模型（MIVM），通过规范子二元系活度标准态和优化模型参数，建立了CaO-Al2O3-FeO-TiO2熔渣活度计算模型，并预测渣中各组元活度；在含钛钢炉外精炼条件下，应用MIVM和Wagner公式研究了Ti在精炼渣CaO-Al2O3-FeO-TiO2与含钛钢液Fe-Al-Ti O间的平衡分配及影响因素。研究结果显示：渣中FeO的活度预测值与实验值符合较好，平均相对误差为9%；Ti在渣-钢两相间平衡分配比的计算值与工业数据符合较好；分配比随钢液中Al含量的降低、温度的升高和渣中CaO与Al2O3质量比的增加而增大，该规律与实际生产相一致。因此MIVM对多元含钛熔渣体系组元活度具有较好的预测效果，所设计的相平衡研究方法合理可行。本研究可为含钛合金钢化学冶金的基础理论研究提供一定的参考。     

含氧化钛三元熔渣体系组元活度的预测

分别应用分子相互作用体积模型(MIVM)伪多元法和共存理论作用浓度模型对FeO-MnO-TiO₂、FeO-MnO-SiO₂、MnO-SiO₂-TiO₂以及FeO-SiO₂-TiO₂等渣系中组元FeO或MnO的活度进行了预测，对比实验值的误差显示：MIVM伪多元法预测值的总平均相对误差为16%,总平均标准偏差为0.062;共存理论预测值的总平均相对误差为28%,总平均标准偏差为0.077,MIVM伪多元法的预测效果相对共存理论较好，表明了MIVM伪多元法预测熔渣体系组元活度有较好的稳定性和可靠性。应用该模型预测了FeO-MnO-TiO₂、MnO-SiO₂-TiO₂以及FeO-SiO₂-TiO₂等渣系中组元TiO₂的活度，绘制其等活度曲线，并分析了不同渣系中组元TiO₂的热力学行为倾向。