添加剂对钒钛磁铁精矿球团熔融还原冶炼的影响

对钒钛磁铁精矿预还原球团熔融还原冶炼中添加剂的影响进行了研究,并对渣型制度进行了优化。熔融还原渣碱度、添加剂氧化镁和氧化铝对钒钛磁铁精矿的熔融还原作用明显。在添加剂作用下,1 500℃电炉冶炼10min后的熔融还原产物为含96.9%铁、0.52%钒的生铁,以及含66.13%TiO_2的熔融还原渣,实现了钒钛磁铁精矿冶炼中铁钒和钛的有效分离。     

煤基直接还原-球磨磁选分离钒钛磁铁精矿中铁的研究

在添加硼砂的条件下进行了煤基直接还原-球磨磁选分离钒钛磁铁精矿中铁和钒钛的研究。试验中分别考查了还原温度、还原时间、磨矿细度和磁场强度对钒钛磁铁精矿的还原磨选行为的影响。结果表明,在1 050℃下还原100 min,磨矿细度为-0.045 mm占84.88%以及磁场强度800 Gs时,钒钛磁铁精矿通过还原-球磨磁选后获得的铁精粉品位高达90.32%,铁回收率达到95.20%,可用于电炉炼钢;其尾矿为富钒钛料,可用于钒钛回收利用。     

以转底炉技术利用钛资源的基础研究

提出了一种以转底炉煤基直接还原技术利用钛资源的新工艺及两个不同的方案。该工艺以攀枝花钒钛磁铁精矿或钛精矿粉、煤粉和少量添加剂组成的复合球团为原料,在高温加热条件下将含钛矿中的氧化铁还原为铁,经渣铁分离后获得生铁和富集了的钛渣。第一方案以钒钛磁铁精矿配20%钛精矿为原料,还原后渣铁自然分离,得到块铁和品位为50%左右的钛渣;第二方案以钛精矿为原料,还原后经破碎磁选分离得到粒铁和TiO2富集率为～75%的钛渣。对这两种方案均进行了初步试验,确定了合理的工艺条件。     

钒钛磁铁精矿预还原球团电炉冶炼研究

对攀西钒钛磁铁精矿球团电炉冶炼进行研究,通过还原剂作用和优化的熔融还原电炉参数,可实现钒钛磁铁精矿球团冶炼过程中铁和钒钛的分离回收,其中钒被还原后富集到生铁中,而钛富集在电炉冶炼渣中。当渣型碱度(CaO/SiO2)为1.1时,还原球团的金属化率为70%,在1 500℃熔融还原10min后,生铁中铁品位为97.96%,铁回收率可达98.81%,生铁中含钒0.36%,钒回收率可达62.42%,试验过程中炉渣流动性好。     

钒钛磁铁精矿球团低温焙烧参数研究

针对米易球团厂链篦机-回转窑球团生产线投产初期焙烧温度偏高带来的一系列问题,研究了预热温度、球团粒径、氧化气氛对钒钛磁铁精矿球团氧化率的影响。通过提高球团粒度均匀性、改造干燥鼓风机、优化热工制度,使焙烧温度从1 300℃下降到1 150℃,实现了钒钛磁铁精矿球团的低温焙烧。     

不同碱度与配矿结构对球团矿性能的影响

根据攀钢资源状况,进行了烧结矿部分碱度向球团矿转移,采用不同配矿结构与提高球团碱度的试验研究.球团碱度为0.4,0.6,0.8,"钒钛精矿+普通精矿"与"全钒钛精矿"两种方案分别做平行试验.试验结果表明钒钛精矿+普通精矿,不用膨润土,用消石灰为添加剂能生产满意的碱性球团.为目前单一酸性球团的生产方式开辟了新途径,而全钒钛矿精矿只适合于添加膨润土生产酸性球团.试验表明碱度为0.4、0.6的碱性球团生球性能可满足焙烧要求,在优化焙烧制度下成品球抗压强度、还原膨胀指数、冶金性能良好,均能满足高炉冶炼需要.生产碱性球团为降低烧结矿碱度,改善炉料结构创造了条件.     

钒钛磁铁精矿硫酸钠添加球团的氧化钠化

本文研究了钒钛磁铁精矿硫酸钠添加球团氧化焙烧后的最终物相及其形成过程,硫酸钠在焙烧时的变化及其对球团物相组成和构造的影响,由此探讨解决该球团的还原粉化问题。 实验结果和理论分析表明:添加Na_2SO_4的氧化球团最终主要物相是Fe_2O_3SS和Fe_2O_3·TiO_2,后者在高温下溶于前者中,降温时有一部分从前者中析出,添加剂硫酸钠在800℃以后     

含NaOH碱性钒钛磁铁矿球团矿的制备

 为了更好地探究钒钛磁铁精矿碱性球团低温还原熔分工艺,用钒钛磁铁精矿和焦粉为主要原料制备钒钛磁铁矿碱性球团,考察了加水量、成球压力、黏结剂加入量和NaOH含量对球团落下强度的影响及焙烧温度对球团抗热裂性的影响。结果表明:钒钛磁铁矿碱性球团的落下次数随成球压力、聚乙烯醇浓度和NaOH加入量的增加而增加,随加水量的增加呈先增加后减小的趋势变化;最佳成球工艺参数为水加入量为6%,黏结剂聚乙烯醇浓度为0.4%,成球压力为10 MPa,NaOH加入量为4%;在最佳的碱性球团制备工艺参数下考察了生球和干球的抗热裂性,两者随温度升高都变差,但是同温度下干球的抗热裂性优于生球的热裂性能。     

NaOH对钒钛磁铁精矿直接还原的影响研究

为了实现钒钛磁铁矿的低温还原,提高金属化率,以NaOH为钠化剂处理钒钛磁铁矿,钒钛磁铁精矿中配加煤粉和NaOH进行直接还原,试验研究了配碳比、直接还原温度、还原时间、Na/Si对直接还原的影响,直接还原后金属化球团利用化学分析法和XRD进行分析。研究结果表明:NaOH可以大幅降低钒钛磁铁矿的直接还原温度、显著改善还原效果。当Na/Si=0时,1 150℃、还原时间50 min,球团金属化率仅为79.87%;当Na/Si=5.0时,1 150℃,仅需30 min,球团金属化率可达93.17%。通过XRD检测结果可知,金属化球团内已形成钛、硅、铝相应的钠酸盐。NaOH的加入可以促进含铁矿物的还原,大幅降低能耗。     

攀钢钒钛磁铁精矿小球团烧结试验研究

在攀钢烧结原料条件下，针对攀枝花钒钛磁铁精矿特点，进行了实验室烧结杯烧结试验和圆盘制粒的半工业试验，结果表明：以钒钛磁铁精矿为主的小球团烧结技术是可行的，应用该技术可明显优化烧结矿产质量指标。     

多层含碳球团转底炉内直接还原行为

 为明确转底炉内多层布料下球团的还原规律,采用含碳球团直接还原钒钛铁精矿,研究了还原温度和还原时间对不同层球团金属化率的影响以及铁精矿中各铁矿物的还原顺序。结果表明:多层球团的还原不同步,在上层球团还原完成并发生再氧化时,下层球团的还原仍在继续。球团的平均金属化率会随着还原温度的增加而提高,随着还原时间的延长出现先增高后降低的现象。在还原过程中存在一个获得最大金属化率的最佳还原时间（本试验为25min）。钒钛铁精矿中各铁矿物还原的难易程度按下列顺序依次增加：Fe2TiO5→Fe3O4→FeO→Fe2TiO4→FeTiO3。     

钒钛铁精矿内配碳球团的高温快速还原

 钒钛铁精矿是一种铁、钒、钛等多元素共生的复合矿,具有很高的综合利用价值。通过采用实验室转底炉对钒钛铁精矿内配碳球团进行了高温快速还原的可行性研究,分别考察了配碳比、还原温度、添加剂、还原时间等参数对球团金属化率的影响。结果表明,配碳比（1.5：1）、还原温度（1350℃）、添加剂（2%）、还原时间（20min）时金属化率可以达到88%以上。对原料、还原样品进行x射线衍射分析表明,钒钛铁精矿粉中的磁铁矿、钛磁铁矿和钛铁矿通过还原转变为单质铁、含铁黑钛石。     

Effects of high pressure roller grinding on size distribution of vanadium-titanium magnetite concentrate particles and improvement of green pellet strength

The vanadium-titanium magnetite concentrate from Panxi region of China was pretreated by high pressure roller grinding (HPRG) and then used in pelletization.Size distribution change of the vanadium-titanium magnetite concentrate after HPRG and the improvement of its green pellet strength were investigated.The results indicated that,besides the increase of fine particles,the vanadium-titanium magnetite concentrate after HPRG had a smaller size ratio of fine particle to coarse particle of 0.126,meaning a lower porosity,compared with the size ratio of raw material of 0.157.The concentrate particles were more closely packed when there was a smaller size ratio of fine particle to coarse particle.The particle packing in the green pellets was closer after HPRG,which strengthened the green pellets with an average drop number of 5.1 (drop height of 0.5 m) and average compressive strength of 13.1 N per pellet of 11 mm in diameter.     

钒钛磁铁矿综合利用现状及工业化发展方向

对钒钛磁铁矿综合利用的工艺进行简单探讨,钒钛磁铁矿综合利用的关键就是对钒钛磁铁精矿中钛的回收利用,提高钛的回收率。而钒钛磁铁精矿综合利用工艺中只有高炉法和预还原-电炉法实现了工业化应用,其他方法因为这样那样的缺点而没有实现工业化应用,通过对比,认为气基竖炉预还原-电炉深还原是综合利用钒钛磁铁矿并实现工业化的发展方向。     

钒钛磁铁精矿低温综合利用新工艺

为了实现钒钛磁铁精矿的低温综合利用,采取碳热钠化工艺降低还原和熔分温度,考察了铁、钒、钛的富集回收情况。结果表明,钠化剂显著改善了钒钛磁铁精矿的还原及熔分效果,当钠化比为1.2时,1 100℃还原60 min即可达到90%以上的金属化率,1 250℃以上的温度下熔分后,铁的收得率达到96%,钒在铁水中的富集率为75%。熔分渣在无酸环境下经湿法处理后TiO_2含量达到77%,经还原熔分去除铁后品位可进一步提升。     

基于转底炉直接还原工艺的钒钛磁铁矿综合利用试验研究

通过大量试验研究,提出了＂钒钛磁铁矿转底炉直接还原—电炉深还原—含钒铁水提钒—含钛炉渣提钛＂工艺流程。铁、钒、钛元素回收率分别达到90.77%、43.82%和72.65%。通过试验室和工业试验研究,解决了钒钛磁铁矿直接还原金属化率低、电炉深还原钒还原率低、高硅铁水提钒、高镁铝含钛炉渣提钛等技术难题,获得了直接还原金属化率大于90%,电炉深还原钒还原率大于80%,钒渣提钒钒回收率大于65%,钛渣提钛钛回收率大于75%的良好效果,分别获得了符合电炉炼钢要求的低碳生铁、符合YB/T5304-2006要求的片状V2O5和达到PTA121质量要求的钛白产品。     

含硼磁铁矿对超细粒级磁铁矿球团性能的影响

 超细粒级精矿球团化对中国贫矿资源应用有着特殊意义,但存在成球困难、生球质量差、成品球团强度低等问题,硼铁矿中硼和铁嵌布密切,应用难度大,然而其配加对提高球团性能有益。采用气体吸附法(BET法)测量比表面积并用扫描电镜(JSM6490)评价铁精矿粉和焙烧球团矿的微观结构,研究了添加含硼磁铁矿对超细精矿的成球性能、生球质量、预热焙烧强度的影响。结果表明,超细精矿中配加30%硼铁矿后,混合精矿成球性得到改善,达到中等成球性指标,生球落下强度从2.4 次/(0.5 m)升高到4.0 次/(0.5 m)、抗压强度从15.38 N/个增加到19.08 N/个、爆裂温度从340 ℃升高到410 ℃,优化配矿下可提高爆裂温度至460 ℃,球团的预热与焙烧时间缩短、温度降低,在预热时间与温度不变、焙烧时间相同、焙烧温度为1 175 ℃条件下,球团强度(与100%超细精矿相比)提高900 N/个左右,达到了3 500 N/个以上,在相同强度下,可降低焙烧温度近100 ℃。加入含硼磁铁矿可改善球团性能的原因为,含硼磁铁矿颗粒形貌复杂、碱性物质含量多、粒度粗,从而能有效帮助颗粒间嵌合,增加粉料分子水含量,改善成球性,提高生球强度与爆裂温度。MgO和B₂O₃会在球团内部生成低熔点液相,填充孔隙,促进焙烧温度降低,增强颗粒间网格状的均匀连结,提高焙烧球团的强度。     

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...     

Reduction swelling behaviour of haematite/magnetite agglomerates with addition of MgO and CaO

Abstract

The influence of three kinds of CaO and MgO additives (dolomite, burnt lime and serpentine) on the reduction swelling behaviour of haematite–magnetite (H–M) concentrates pellets was studied. Burnt lime and dolomite increased the reduction swelling index of H–M oxidised pellets, while the reduction swelling index was able to be reduced when serpentine was added. CaO accelerated the formation and growth of metallic iron whiskers and led to abnormal swelling of the magnetite briquettes, while MgO was able to be dissolved in wüstite and reduced the migration rate of Fe²⁺; therefore, there was no catastrophic swelling in either the haematite or magnetite briquettes. As far as H–M concentrate pellets were concerned, because the solubility of CaO in magnetite was greater than that in the primary haematite and the secondary haematite generated from magnetite during the oxidation was easy to be reduced to wüstite, there was abnormal swelling in the reduced H–M pellets with CaO addition.     

优化配矿强化西澳超细粒磁铁精矿球团焙烧研究

进行了西澳超细粒磁铁精矿分别配加国产磁铁精矿和巴西赤铁精矿制备氧化球团矿的实验研究.结果表明,以100%西澳超细磁铁精矿为原料制备氧化球团矿时,球团预热及焙烧性能较差,在预热温度为1050℃、预热时间20 min及焙烧温度1300℃、焙烧时间40 min的条件下,预热球团和焙烧球团矿抗压强度分别为每个502和2313 N.西澳超细粒磁铁精矿配加40%国产磁铁精矿或20%巴西赤铁精矿时,球团适宜预热温度由1050℃分别降低到950和975℃,适宜的焙烧温度由1300℃分别降低到1250和1280℃;而且焙烧球团矿的抗压强度分别提高到每个2746 N和每个2630 N.焙烧球团矿的微观结构研究表明:配加国产磁铁精矿后,焙烧球团矿中Fe₂O₃晶粒发育优良,晶粒间互联程度提高,晶粒粗大,孔隙率低,固结更加紧密.配加20%巴西赤铁精矿时,焙烧球团矿中Fe₂O₃晶粒基本连接成片,Fe₂O₃晶体发育良好.优化配矿是改善西澳超细粒磁铁精矿球团矿预热及焙烧性能的有效途径.