钒钛磁铁精矿一步煤基直接还原—熔分的研究

以煤为还原剂、氢氧化钠为添加剂,采用一步煤基直接还原—熔分工艺对国内某钒钛磁铁精矿进行研究。考察温度、时间、氢氧化钠添加量和配碳量对还原—熔分效果、铁回收率和钒迁移的影响。结果表明,在温度1 300℃、时间4h、摩尔比C/Fe=2.6,氢氧化钠添加量50%的最优条件下,铁回收率为99.8%,渣中钒含量为1.34%。渣主要由Na_6Al_4Si_4O_(17)、CaTiO_3、NaAlSiO_4等组成,钒主要赋存在含钛渣相中,金属铁相中几乎无钒的存在。     

优化钒钛磁铁矿金属化球团熔分还原工艺铁回收率的研究

熔分还原金属化球团生产高钒生铁是利用钒钛磁铁矿的途径之一.钒回收率与铁回收率呈密切的正相关关系.为了提高钒回收率,通过正交试验考察了熔分还原温度、炉渣二元碱度、萤石和还原时间对铁回收率的影响,并对还原工艺条件进行了单因素优化试验.结果表明:碱度和时间对铁回收率有较为重要的影响,温度次之,萤石影响最小.铁回收率优化后的工艺条件为温度1 530℃、碱度0.8、萤石2％、还原时间40 min,在此优化条件下,渣铁分离效果好,铁回收率达到95.39％,钒回收率可达92.49％.     

钒钛磁铁矿预还原球团及熔分渣的理化性能

给出了预还原球团、熔分渣的电导率及粘度的某些测试结果，并作了相应的数据处理及机理浅析，同时对它们的物相结构作了概述。     

钒钛磁铁矿金属化球团熔分深还原试验研究

用氢气还原制得钒钛磁铁矿的金属化球团,在马弗炉内进行熔分深还原试验。通过正交试验和单因素试验研究了熔分还原温度、碱度、萤石配比和还原时间对生铁钒含量以及铁和钒的回收率的影响,发现碱度和时间为影响生铁钒含量、铁和钒回收率的主要因素,并找出熔分深还原的最优工艺条件。在此条件下,渣铁分离良好,生铁中钒的质量分数为0.59%,铁和钒的回收率分别达到了95.39%和92.49%。     

钒钛磁铁矿回转窑直接还原工艺浅析

本文论述了钒钛磁铁矿回转窑直接还原的特点,开对有关工艺设计的几个关键问题进行了简要分析。     

钒钛磁铁矿金属化球团熔分-深还原过程热量损失以及影响钒入铁因素分析

对钒钛磁铁矿金属化球团熔分-深还原过程热量损失进行了计算,讨论了熔分温度、二元碱度、熔分渣中FeO含量、钛走向以及铁水中Si含量对钒进铁影响。结果表明:熔分过程的热量损失为6.34%左右;熔分温度为1 570℃,二元碱度为1.1~1.2,熔分渣中FeO的含量为8%~12%,合理控制配碳比以及适当的提高铁水中的Si含量,有利于熔分过程中钒进铁。     

钒钛磁铁矿直接还原实验研究

在实验室条件下研究了钒钛磁铁矿直接还原特点,摸索了还原温度、还原时间、还原气氛和配碳量对直接还原金属化率的影响.结果表明,还原温度和气氛是影响金属化率的最重要因素,温度达到1 300℃以上,还原时间达到20 min以上,维持还原过程中性至还原性气氛,球团金属化率可稳定保持在90%以上.同时分析了还原后金属化球团的岩相组成,比较了钒钛磁铁矿与普通矿直接还原的差异.     

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。     

钒钛磁铁矿金属化球团还原熔分试验及渣相分析

通过单因素试验考察了熔分温度、熔分时间和球团碱度对钒钛磁铁矿金属化球团熔分效果的影响,利用Factsage软件计算了不同碱度配比下的渣系三元相图,并结合XRD分析了熔分渣系特点,解释钒钛磁铁矿金属化球团还原熔分过程。结果表明,适当提高熔分温度、熔分时间和球团碱度有利于渣铁分离,但球团碱度超过1.0后,由于三元渣系组成移动到了高温区,使熔渣熔化性温度升高;熔分时间超过40min后,渣系中TiN逐渐增多,增加了熔渣的黏度,不利于渣铁分离。金属化球团熔分还原的最优条件为熔分温度1 550℃、球团碱度R=1.0、熔分时间40min。     

钒钛磁铁矿碳热钠化还原工艺

 为了降低钒钛磁铁矿的还原和熔分温度,提高钛与钒的回收率,采取碳热钠化还原法处理钒钛磁铁矿,研究了钠化剂对钒钛磁铁矿还原以及熔分后钛、钒分布的影响。结果表明,钠化剂能显著改善钒钛磁铁矿的还原性以及磁选和熔分效果,钠化比为1.2时,1 100 ℃还原60 min即可达到90%以上的金属化率,磁选后铁的收得率达到92%以上,铁品位接近80%。1 450 ℃以上的温度熔分后,铁的收得率高于95%,钒在铁水中的分配比为91%,熔分渣水洗后[w(TiO2)]达到56%。     

钒钛磁铁精矿直接还原过程中金属铁颗粒长大特性

通过钒钛磁铁矿精矿直接还原实验,研究了不同还原剂和添加剂对还原过程金属铁颗粒长大的影响.提高还原温度能促进还原产物中金属铁颗粒的长大,金属铁颗粒中V含量也显著增加.与用无烟煤和褐煤还原产物相比,用烟煤还原产物中金属铁颗粒明显长大,这是由烟煤中高灰分含量所引起的.金属铁颗粒长大机理的研究表明：Na₂CO₃和Na₂SiO₃的熔点较低,且能破坏铁橄榄石和铁尖晶石的结构,并生成一些低熔点物质,而SiO₂能与铁橄榄石形成低共熔混合物.这些低熔点物质都有助于改善金属铁相的扩散,从而促进金属铁颗粒长大.     

钒钛磁铁矿含碳球团的还原历程

 为实现钒钛磁铁矿资源的高效合理利用,对钒钛磁铁矿含碳球团的还原过程进行了解析,初步建立了动力学控制方程;利用差热分析方法对钒钛磁铁矿的还原熔分历程进行了分析与讨论,认为钒钛磁铁矿的还原可分为煤的氧化、钒钛磁铁矿的直接还原、借助碳的气化反应的直接还原和还原结束4个部分;以攀枝花钒钛磁铁矿为原料,煤为还原剂,考察了反应时间和温度对含碳球团还原度的影响,确定固体产物层内扩散是钒钛磁铁矿含碳球团直接还原反应的控制性环节,计算出其表观活化能为112.13 kJ/mol。     

生物质对钒钛磁铁矿还原行为影响及过程强化

为了缓解冶金行业严重的污染和温室气体排放,生物质作为清洁能源的应用迫在眉睫.从还原速率、矿物相变和铁晶粒长大等方面,对生物质和无烟煤还原钒钛磁铁矿特性进行了对比研究.结果表明,生物质具有较好的反应活性,促进了黑钛石和金红石的形成,避免了钛铁尖晶石的形成,从而提高还原速率.但由于生物质的持久性较差,还原产物金属化率较低且...     

高铬型钒钛磁铁矿综合利用现状及进展

高铬型钒钛磁铁矿是一种典型的多金属共伴生矿产资源,具有极高的综合利用价值。目前主要的冶炼流程为高炉—转炉。该工艺处理量大、生产规模大、技术成熟,但有价组元利用率低、资源浪费严重、环境负荷高。并且转底炉、回转窑等非高炉流程亦具有能耗高、钛渣品位低活性差等一系列缺点。基于气基竖炉直接还原的优越性,研发了高铬型钒钛矿氧化造块—气基竖炉直接还原—熔分新工艺。高铬型钒钛矿适宜氧化焙烧条件为1 300℃下焙烧20min;在1 100℃、V(H2)/V(CO)=5/2条件下还原35min,还原率达95%;最佳熔分条件为配碳比1.2,熔分温度1 650℃、熔分时间45min、CaF2配量2%(质量分数),碱度1.1。该种工艺下铁、钒、铬、钛收得率分别约为99%、98%、95%和95%,实现了有价组元的高效分离,是高铬型钒钛矿高效低碳综合利用的首选技术之一,为攀枝花钒钛矿的综合利用提供了参考。     

直接还原铁生产过程自动化

天津钢管公司直接还原铁厂采用ＩＮＦＩ９０ＤＣＳ等系统，实现了回转窑压力和温度控制，料仓斜位检测及控制以及后燃烧室温度和助燃空气流量控制等，该直接还原铁厂已于１９９７年投入运行。     

红土镍矿直接还原焙烧磁选回收铁镍

采用添加助熔剂直接还原焙烧-磁选方法,对镍主要以硅酸镍形式存在的低品位红土镍矿中镍和铁的富集进行了研究.结果表明,同时添加助熔剂,可获得较好的技术指标.最佳工艺条件为:煤作还原剂,质量分数为15%;KD-2为助熔剂,质量分数为20%;焙烧温度为1200℃;焙烧时间为40min.在此条件下可以得到镍品位10.83%、铁品位52.87%、镍回收率82.15%和铁回收率54.59%的镍铁精矿.用X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)对还原过程中助熔剂和煤的作用机理进行了研究.发现KD-2可以与原矿中含镍的石英和硅酸盐矿物反应,释放出其中的镍;煤用量太多时可生成部分不含镍的金属铁,会造成镍的回收率降低.     

Recovery of iron and copper from copper tailings by coal-based direct reduction and magnetic separation

A technique comprising coal-based direct reduction followed by magnetic separation was presented to recover iron and copper from copper slag flotation tailings. Optimal process parameters, such as reductant and additive ratios, reduction temperature, and reduction time, were experimentally determined and found to be as follows: a limestone ratio of 25%, a bitumite ratio of 30%, and reduction roasting at 1473 K for 90 min. Under these conditions, copper-bearing iron powders (CIP) with an iron content of 90.11% and copper content of 0.86%, indicating iron and copper recoveries of 87.25% and 83.44% respectively, were effectively obtained. Scanning electron microscopy and energy dispersive spectroscopy of the CIP revealed that some tiny copper particles were embedded in metal iron and some copper formed alloy with iron, which was difficult to achieve the separation of these two metals. Thus, the copper went into magnetic products by magnetic separation. Adding copper into the steel can produce weathering steel. Therefore, the CIP can be used as an inexpensive raw material for weathering steel.     

高铅渣直接还原炉的研发设计

概述了现有的粗铅冶炼工艺和高铅渣直接还原方法,介绍了电热焦炭直接还原炉、侧吹熔融还原炉、底吹电热熔融还原炉3种高铅渣直接还原炉的研发设计.     

攀钢钒钛磁铁矿资源综合利用现状与发展

阐述了攀钢钒钛磁铁矿的利用现状,指出了高炉流程冶炼钒钛磁铁矿的不足.在此基础上,针对钒钛磁铁矿特点和提高元素回收率的目标,提出了今后实现铁、钒、钛全面回收利用的钒钛磁铁矿资源综合利用发展方向.