某钒钛磁铁精矿深度还原-磁选试验研究

以河北承德某铁品位为61.08%,TiO2品位为7.66%的钒钛磁铁精矿为研究对象,进行了钒钛磁铁精矿深度还原-磁选试验研究。考察了还原温度、还原时间、C/O摩尔比、CaCO3添加量对还原产物和分选指标的影响。在还原温度为1350℃、还原时间120min、C/O摩尔比2.5、CaCO3添加量为16%、磁选场强为85mT的条件下,可以得到全铁品位为87.19%、铁回收率为82.62%的磁性产品和TiO2品位18.76%、TiO2回收率为79.40%非磁性产品。由还原产物的金属化率与XRD分析得知,钛磁铁矿向铁氧化物、钛氧化物和金属铁的转化较难发生,适当增加CaCO3的用量,能促进钛磁铁矿向CaTiO3、铁氧化物和金属铁的转化。      

鲕状赤铁矿微波碳热还原-磁选提铁脱磷实验研究

采用微波碳热还原-磁选工艺对鲕状赤铁矿提铁脱磷进行了研究,考察了还原温度、碱度、添加剂用量和原矿粒度等因素对提铁脱磷效果的影响。结果表明,最佳还原条件为:还原温度1 150 ℃、碱度0.8、配碳量1.0、钠盐添加剂用量15%、原矿粒度0.15 mm;将还原所得球团磨至-0.15 mm,在65 mT磁场强度下磁选,可得到全铁含量87.98%、铁回收率95.48%、脱磷率69.42%的指标。     

氧化锰矿石直接还原制备锰铁合金

以某氧化锰矿石为原料,采用直接还原工艺制备锰铁合金,重点研究了碱度、配碳系数、添加剂加入量对还原过程的影响。研究结果表明：合适的碱度是实现渣与金属分离的重要条件,配碳系数影响产物中金属的迁移、聚集,添加剂对降低渣系熔点、促进金属相聚集长大效果明显。试样在碱度为2.0、配碳系数为1.0、添加剂配入量为CaO+AlAl₂O₃+SiO₂+MgO总量的5%、温度为1 350 ℃条件下还原焙烧30 min,可获得金属锰含量约71%、金属铁含量约17%、碳含量约7%的锰铁合金。     

钛磁铁矿球团预还原影响因素的实验研究

对钛磁铁矿球团预还原进行实验研究, 考察实验预还原温度、球团配碳量和球团配料碱度对金属化率的影响。研究结果表明: 钛磁铁矿含碳球团配碳量以C/O为1.2最佳, 不符合此配比均会导致达到最佳还原速率的时间增加; 在钛磁铁矿含碳球团中加入合适的CaO可有效促进其预还原, 在T=1 300 ℃、C/O=1.2、CaO/SiO2=1.3的实验条件下, 球团金属化率可在15 min内达到峰值, 但过量CaO会成为预还原阻力; 低于900 ℃预还原温度下, 钛磁铁矿的煤基直接还原则难以实现。     

铜渣碳热还原改性对Cu、S在铁中溶解行为影响

水淬铜渣中的铁以硅酸盐的形式赋存,为实现Fe、 Si及其他有价元素的分离,提出采用含碳球团法对水淬铜渣进行碳热还原改性.通过研究还原温度、配碳量、还原时间对铜渣的物相转变、铁硅分离、铜硫在铁中溶解行为的影响,优化得出较佳工艺参数.结果 表明:随着温度升高,铜渣中的铁橄榄石逐渐被还原,还原物相为金属Fe和SiO2;同时铁橄榄石还原分解产生的Fe会不断迁移聚集成较大晶粒并与Si逐渐分离.但配碳量过高、反应时间过长均不利于金属铁晶粒长大;在还原改性过程中Cu、S元素会部分溶解进入金属Fe中,其中Cu与Fe可以无限互溶,S在Fe中溶解度几乎为0;较佳工艺参数为反应温度1200℃,碳氧比1.4,反应时间30 min.     

高炉含锌粉尘中铁资源的富集回收

以转底炉工艺技术为基础,采用高温焙烧-磁选分离工艺对济钢高炉含锌粉尘脱锌富集铁进行了实验室研究,考察了还原温度、还原时间及配煤量对含锌粉尘脱锌率、金属化率、磁选精矿产率以及铁回收率的影响。实验结果表明最佳工艺参数为:还原温度1 350℃,还原时间30 min,配煤量4%。在此条件下的脱锌率和金属化率分别为99.75%和99.46%,精矿产率为45.63%,铁回收率为95.76%。     

内配碳固态还原钒钛磁铁矿试验研究

对内配碳-电炉固态还原-球磨-强磁选-尾矿酸化氧化浸出五氧化二钒工艺进行了研究, 讨论了不同的还原剂以及还原剂用量、还原温度、还原时间等因素对固态还原钒钛磁铁矿的影响。研究结果表明, 最佳的工艺参数为: 有机粘结剂用量为2%、无烟煤还原剂用量为矿量的30%、还原时间60 min、还原反应温度1200 ℃、磁选场强0.12 T、磁选尾渣浸出硫酸浓度为25%、液固比4∶1、氯酸钠氧化剂用量为尾矿质量的5%、浸出温度为常温、浸出时间180 min。此条件下, 磁选铁精矿经800 ℃氢还原30 min后, 所得铁粉金属铁品位大于96%, 达到化工铁粉质量要求。磁选尾渣经氧化浸出后, 溶液中五氧化二钒的浸出率大于76%, 浸出渣即钛精矿品位大于37%。     

真空碳热还原从铜冶炼渣中提锌研究

某铜冶炼渣的锌含量为5.15%,主要以氧化锌的形式存在,并有少量硫化锌和硅酸锌。为确定该二次资源的开发利用方案,进行了真空碳热还原试验。结果表明：(1)配碳量增加,锌挥发率先显著上升后上升趋缓;反应体系从自然碱度提高至碱度0.6,锌挥发率显著上升至90%以上。(2)在初始真空度为10 Pa,1 000℃保温0.5 h,反应体系的碱度为0.6,配碳量为理论量的1.9倍时,锌挥发率达97.72%;CaO不仅能促进ZnS、Zn2SiO4的还原,同时可避免渣的烧结。(3)1.9倍理论配碳量情况下的还原渣中的主要物相为CaFe+2SiO4,Fe3O4和Fe,为后续从渣中回收铁创造了条件。     

含锌电炉粉尘配碳选择性还原的实验研究

为实现含锌电炉粉尘选择性还原、有效分离铁和锌资源,采用热力学计算和实验研究相结合,分析电炉粉尘中主要物相的还原分解行为,研究配碳量、反应温度和反应时间对还原产物的影响。结果表明,含锌电炉粉尘配碳选择性还原为铁氧化物和ZnO是可行的;在582~940 ℃之间,可实现铁酸锌的有效分解、ZnO过还原的抑制;随着反应温度增加和反应时间延长,铁氧化物遵循逐级还原规律,配碳量对产物并未产生明显影响;当温度为950 ℃时,ZnO被还原为锌蒸气而挥发,导致产物中锌含量明显降低。在配碳量1/10、反应温度850 ℃、反应时间1 h的优化条件下,ZnFe₂O₄分解率约为70%。     

电热还原蓝晶石制取铝硅合金的研究

本文介绍以蓝晶石精矿为原料，电热法制取铝硅合金的试验结果。试验在１００Ｋ直流矿热电弧炉上进行。研究了电炉电参数、炉料的配碳量对还原反应的影响。试验结果表明，电热还原蓝晶石精矿制取含铝６０％左右的铝硅合金是可行的。采用直接硫热电弧炉有益于抑制炉底上涨。炉料的配碳量是影响还原反应和炉底上涨的重要因素，适宜的配碳量为９４％－９６％。配碳量过高容易引起炉底上涨。     

高硅含铁镍渣还原制备珠铁研究

为了有效回收镍渣中的铁,以石墨为还原剂,配加适量氧化钙压制成球团,采用直接还原工艺制备珠铁。探讨了还原时间、温度及碱度对球团还原、渣铁分离、金属化率的影响。结果表明,镍渣配碳球团在温度1 400 ℃、碱度0.8、还原时间12 min条件下,球团还原产物中渣铁分离良好,铁金属化率达93.89%,还原反应活化能为199.64 kJ/mol,反应速率由碳的气化反应控制,还原分离后的珠铁有望替代部分废钢用作电炉炼钢原料。     

钒钛磁铁矿铁、钒、钛一步分离试验

提出了钒钛磁铁矿钠化还原实现铁、钒、钛一歩分离的新技术;研究表明:碳酸钠对钒钛磁铁矿铁、钒、钛一歩分离效果较好,在有足量碳酸钠存在时,三氧化二钒即使在还原性气氛下也能转变为可溶性的钒酸钠,增加碳酸钠用量,钒钛磁铁矿的金属化率及钒转化率均随之升高;提高反应温度,金属化率升高,钒转化率略有降低;在煤粉添加量15%、碳酸钠添加量24%、还原温度1100℃时,钠化还原-浸出-磁选工艺可实现铁、钒、钛的有效分离,得到铁粉、浸钒液和钛渣三种产物,铁、钒、钛的收率分别为95%、85%、52%;使用碳酸钙替换部分碳酸钠,仍可实现还原过程中铁与钒的同时转化,但相应的转化率随碳酸钙的增加而降低。      

含钛高炉渣的综合利用

提出了钒钛磁铁矿钠化还原实现铁、钒、钛一歩分离的新技术;研究表明：碳酸钠对钒钛磁铁矿铁、钒、钛一歩分离效果较好,在有足量碳酸钠存在时,三氧化二钒即使在还原性气氛下也能转变为可溶性的钒酸钠,增加碳酸钠用量,钒钛磁铁矿的金属化率及钒转化率均随之升高;提高反应温度,金属化率升高,钒转化率略有降低;在煤粉添加量15%、碳酸钠添加量24%、还原温度1100℃时,钠化还原-浸出-磁选工艺可实现铁、钒、钛的有效分离,得到铁粉、浸钒液和钛渣三种产物,铁、钒、钛的收率分别为95%、85%、52%;使用碳酸钙替换部分碳酸钠,仍可实现还原过程中铁与钒的同时转化,但相应的转化率随碳酸钙的增加而降低。     

铜冶炼渣中铁的生物炭深度还原—磁选回收试验

铜冶炼渣中铁含量达30%~40%,但铁元素主要以铁橄榄石的形式存在,采用传统方法难以回收利用。以可再生生物炭为还原剂,通过深度还原—磁选回收铜冶炼渣中的铁,考察了还原条件对铜冶炼渣深度还原的影响。当还原温度为1 200 ℃、还原时间为75 min、CaO用量10%、碳氧摩尔比为1.5时,深度还原产品的金属化率达到86.83%,经过磨矿磁选可获得铁品位为62.84%、回收率为81.92%的磁选精矿。铜冶炼渣中主要含铁矿物有Fe2SiO4、Fe3O4及少量的Fe2O3,其还原过程为Fe2SiO4→FeO→Fe、Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe,得到的金属铁逐渐聚集长大最终形成有利于磁选分离的金属铁颗粒。     

火法铜渣改质还原提铁试验研究

为有效回收铜渣中有价金属铁,模拟链篦机-回转窑工艺对火法铜渣进行了提铁试验研究。结果表明,含铁量为40.2%的铜渣,配加2%的B型添加剂,成球性能良好,且生球指标在碱度适宜条件下优良;采用模拟链篦机-回转窑工艺进行造球、熔炼试验,在碱度1.2、配碳量为理论碳当量的1.5倍、1 450 ℃下熔炼50 min,可以获得还原率79.7%、铁品位90.6%的二次铁资源。     

钒钛海砂矿转底炉直接还原研究

针对印尼钒钛海砂选矿后的精矿,采用转底炉直接还原—电炉熔分工艺,先后完成了小型基础试验研究和中试试验。得到最佳的条件是,m（海砂精矿）:m（兰炭）:m（膨润土）:m（有机粘结剂）=100:25:3:1,含碳球团3层（54 mm）,还原温度1 260℃,还原时间30 min,中试得到球团平均金属化率88.63%,球团中剩碳4.81%。将金属化球团热装入300 kVA的直流电炉进行冶炼,得到含钒铁水,铁水中铁品位96.25%,钒品位0.443%,铁与钒回收率分别为99.64%和88.96%,炉渣中TiO₂品位38.86%,钛回收率为98.95%。结果表明,转底炉直接还原—电炉熔分处理海砂精矿技术上可行。      

白云鄂博中贫氧化矿微波磁化焙烧—磁选试验研究

采用微波碳热还原技术,对白云鄂博中贫氧化矿进行磁化焙烧,研究了微波焙烧温度、配碳量、保温时间对其磁化率的影响规律以及温度对磁选效果的影响。结果发现:在650℃,0.5%配碳量,焙烧10min的条件下矿物的还原效果最佳,其磁化率为2.36,接近理论值。由于矿粉高温下有烧结现象,570℃焙烧矿磁选精矿的品位最高。精矿经再磨再选,通过控制二次磁选的磁场强度,可分别获得品位65%和回收率58.6%,或品位63%和回收率72.8%的铁精矿。铁精矿中P,S,SiO2,K2O含量较低,基本达到炼铁入炉要求,稀土在尾矿中富集2倍多。     

红土镍矿深度还原-磁选试验研究

采用深度还原-弱磁-强磁工艺对低品位红土镍矿进行了开发利用研究,重点研究了深度还原合适的温度、还原时间、配碳系数、料层厚度、强磁精矿返回量等参数。研究表明,适宜的深度还原条件为：还原温度1 275 ℃、还原时间50 min、配碳系数2.5、料层厚度25 mm、强磁精矿返回量占原矿量的25%,还原产物经弱磁选（场强为130 kA/m）,可获得镍、铁品位分别为6.96%、34.74%,镍、铁总回收率分别为94.06%、80.44%的优质镍铁精矿产品;同时富含大量细小镍铁颗粒的强磁精矿是红土镍矿深度还原的优质成核剂。     

真空碳热还原高炉炼铁烟尘提取锌

研究高炉炼铁烟尘真空碳热还原提取锌的过程。通过正交试验和单因素试验考察配碳比、还原温度、保温时间对烟尘中锌回收率的影响。结果表明,在系统压力为15Pa以下、配碳比2.5、还原温度为1253K、真空碳热还原60min的条件下,锌回收率可达到78.37%。     

真空碳热还原高炉炼铁烟尘提取锌的实验研究

本文对高炉炼铁烟尘进行了真空碳热还原提取锌的研究。通过正交实验和单因素实验相结合考察了配碳比、还原温度、保温时间对烟尘中Zn回收率的影响。实验证实,在系统压力为15Pa以下,配碳比2.5,还原温度为1253K,真空碳热还原60min,锌的回收率可达到78.37%。