高温还原焙烧法脱除电解锰渣中的硫

电解锰渣的化学成分与水泥的组成要求有较好的一致性,但高硫特性限制了其在水泥工业的应用。采用X-射线衍射仪(XRD)、热重-差示扫描量热仪(TG-DSC)和场发射扫描电镜-能谱仪(SEM-EDS)等手段分析了电解锰渣的基本物理化学特征。用高温还原焙烧法脱除电解锰渣中的S,研究了焙烧温度和煤掺量对烧渣的物相和S含量的影响。结果表明,电解锰渣中的主要结晶矿物为石膏、赤铁矿和石英;在不同温度下焙烧,当煤掺量不大于20%时,S含量随温度的升高呈下降趋势;煤掺量为25%时,S含量随温度的升高,先升高后降低;煤掺量为15%时的锰渣,当焙烧温度为1000℃,保温1 h后S含量最低,为3.12%,烧渣中的主要物相为Fe2O3、Fe3O4和Ca SO4。实验结果为电解锰渣的资源化利用提供了新的途径。     

高温高压下硫铁矿还原Fe3+制备绿矾的研究

在高压釜中用硫铁矿还原硫铁矿烧渣与硫酸反应所得酸浸液中Fe3+,当酸浸液组成为c(Fe3+)=2.6525 mol/L、c(Fe2+)=0.1125 mol/L、c(H+)=1.2300 mol/L、反应温度为250℃、液固比为251、反应时间为30 min时,Fe3+还原率达到100%.酸浸液pH≤0时,产生灰色FeSO4·H2O沉淀物;酸浸液pH≥0.5时,有碱式盐Fe2(SO4)2(OH)·5H2O和复盐Na3Fe(SO4)3·H2O等沉淀物生成.该方法制备所得绿矾样品质量好于GB 10531-89优等品,并且具有工艺简单、反应速度快,还原率高等优点.     

某鲕状赤铁矿深度还原过程研究

研究了某鲕状赤铁矿深度还原过程中铁矿物随还原时间的变化特性,讨论了金属铁颗粒的生长过程。研究结果表明,该鲕状赤铁矿深度还原过程中铁的氧化物是按照Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe的顺序直接还原为金属铁的。随还原时间的延长,金属铁颗粒以小颗粒向大颗粒聚集的方式逐渐长大,最终以铁颗粒的形式存在于还原后的产物中。     

LiFePO4-Na2CO3体系焙烧过程物相变化及Li、Fe回收研究

LiFePO4作为正极材料在电动汽车动力电池中获得广泛使用,其报废后再利用理论和工艺是当前研究的热点问题。本文提出了一种采用碱性焙烧联合酸性浸出从LiFePO4中提取Li、Fe的新型回收方法,并对LiFePO4-Na2CO3体系焙烧过程中的物相变化进行了研究。研究结果表明：LiFePO4-Na2CO3作用体系以质量比1:0.67混合在800~950 ℃焙烧,过程是包含化合物分解反应、氧化反应及化合物生成反应等反应类型的复杂反应,焙烧产物的物相组成为Fe2O3、Fe3O4、NaLi2PO4、LiNa5(PO4)2。浸出液使用磷酸溶液(pH=0)、浸出温度50 ℃、浸出时间60 min、液固比为20 mL/g,并用磷酸控制浸出终止pH=1的条件下,焙烧产物中Li的浸出率均大于98%,Fe的浸出率低于9%。     

川南低品位硫铁矿烧渣的综合利用研究

针对川南低品位硫铁矿烧渣,采用磁化焙烧-磁选工艺开展选铁试验研究,探索了主要的工艺参数,研究了选铁尾矿的火山灰活性。结果发现,原烧渣在800℃、配加煤粉（2%,质量分数）的条件下,磁化焙烧30 min,能够有效将赤铁矿转化为磁铁矿;经“1粗1精1扫”3段磁选流程选别得到的铁精矿品位可达60.54%。将选铁尾矿再磨至D90为43μm时,28 d活性指数高达94.3%,满足高强高性能混凝土用矿物外加剂的活性要求。     

赤铁矿与褐铁矿磁化焙烧试验研究

赤铁矿与褐铁矿是复杂难选铁矿石中的主要铁矿物,在磁化焙烧过程中赤铁矿与褐铁矿的反应行为不 同。为实现磁化焙烧过程中铁矿物物相转化的精准控制,以天然赤铁矿与褐铁矿纯矿物为研究对象,考察了焙烧温 度、焙烧时间和 CO浓度对赤铁矿单一体系、赤铁矿-褐铁矿混合矿体系和褐铁矿单一体系磁化焙烧过程的影响。试 验结果表明：3 种样品的最佳磁化焙烧温度为 550 ℃,CO 浓度为 20%、最佳磁化焙烧时间分别为 12 min、10 min 和 8 min,最佳焙烧条件下,焙烧产物的磁性率分别为43.03%、42.79%和42.60%。采用BET分析探究了焙烧样品的表面性 质,BET分析结果表明,褐铁矿在磁化焙烧过程中因受热脱水使颗粒产生许多裂纹和孔隙,使样品的孔隙率和比表面 积增加,有助于CO与样品充分接触并反应,因而可以加快焙烧反应的进行。     

用水热法从硫铁矿烧渣制备氧化铁红

在硫铁矿烧渣与硫酸反应后的酸浸液中加入氨水,所得含Fe(OH)₃和Fe(OH)₂胶体的前驱物经水热反应可制备出氧化铁红。以广东某硫铁矿烧渣为原料,着重研究了采用该酸浸-水热法制备氧化铁红时酸浸后的适宜工艺条件,结果表明,在酸浸液总铁浓度为2.0 mol/L、水热反应温度为200 ℃、水热反应时间为0.5 h、酸浸液pH=8、酸浸液n(Fe²⁺)/n(Fe³⁺)=0.11时,可获得各项质量指标均达到国家标准一级品要求的氧化铁红产品,其主要物相为Fe₂O₃和FeO(OH),颗粒为大小均匀的假立方形,同时还可从水热反应产物的滤液中获得工业优等品硫酸铵。     

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。     

硫酸烧渣选铁与常规硫精矿二次选硫

硫精矿制酸时烧渣富含铁,但从硫酸烧渣中选铁技术指标一直不高,且只有铁品位在40%~50%的高品位烧渣用于选铁才能获得合格铁精矿,含铁品位30%左右的烧渣则只能用于制造水泥。硫酸烧渣选铁困难的原因是硫精矿中脉石矿物在氧化焙烧时与新生成的Fe2O3和Fe3O4互相夹杂、包裹和交融,即使磨矿也难以分离。为解决此问题、提高资源的利用率,提出了常规硫精矿二次选硫思路,并通过试验进行了论证。结果表明:与硫酸烧渣选铁相比,常规硫精矿二次选硫回收铁的工艺更先进、技术指标更理想、环境更友好、资源综合利用率更高、经济效益更好。     

硫铁矿烧渣综合利用试验研究

针对西北某硫铁矿烧渣的具体情况,试验研究了影响硫铁矿烧渣磁化焙烧-磁选的主要因素。结果表明:采用挥发份较高的新疆哈密烟煤,当焙烧温度为700℃、焙烧时间为30m in、煤粉配比为6%时,可获得铁精矿品位为63.08%、回收率为75.78%的技术指标,试验取得了较为满意的结果。     

用分步浮选从高品位黄铁矿中浮选清洁硫精矿研究

从禀赋较好的黄铁矿石中用选矿新工艺-分步浮选法,浮选清洁硫精矿具有许多优点,它与常规浮选法相比较,可以简化工艺流程,节省硫酸用量,降低生产能耗,产出含硫品位48%的清洁硫精矿。该精矿经沸腾炉焙烧后其烧渣铁品位61%,含硫量0.3%,可直接作为炼铁的原料,从而使黄铁矿烧渣综合利用问题得以解决。     

试验用小型沸腾炉焙烧硫铁矿试验研究

用小型沸腾炉对硫含量50%的硫精矿进行了模拟沸腾焙烧试验,经过对焙烧温度、焙烧时间和进气压力的试验,确定了较佳工艺条件为:焙烧温度800℃,焙烧时间为5min,进气压为0.5MPa,得到的烧渣中硫含量低于0.30%,全铁含量大于64%。实验室模拟焙烧试验产出的烧渣质量较好,达到了高品位铁精矿的质量要求。     

化学法处理黄铁矿烧渣的新工艺

实验证明化学法处理黄铁矿烧渣非常有效,能够明显降低烧渣中硫的含量并且提高烧渣铁品位,较好地解决了多年来困扰着人们的烧渣脱硫难的问题,可以将黄铁矿烧渣开发为合格的铁精粉。本文重点探讨了化学法处理黄铁矿烧渣的机理问题,指出黄铁矿烧渣经过化学法处理后,铁品位明显提高的主要原因是由于含铁矿物的不溶解和其他不含铁矿物的溶解所致,而硫含量显著降低主要是水洗和药剂的作用。     

某硫尾矿磁选精矿铁硫分离再选试验

为分离某硫铁矿尾矿经弱磁选后所得精矿中主要以磁铁矿和磁黄铁矿形式存在的铁和硫,使该资源得到利用,对其进行了再选试验。试验结果表明,采用浮选-弱磁选-焙烧工艺可达到分离目的：原磁选精矿经浮选后,可获得硫品位为31.08%、硫回收率为82.91%的硫精矿;浮选尾矿经弱磁选和焙烧后,可获得铁品位为62.61%、硫含量为0.21%、SiO₂含量为3.87%、对原磁选精矿铁回收率为31.03%的铁精矿。将所得硫精矿模拟制酸焙烧后对烧渣进行检测,烧渣铁品位为61.08%、硫含量为0.23%、SiO₂含量为5.09%,可直接作为铁精矿利用。     

Characteristics and geological genesis of pyrites in coal of Huainan

Using optical microscope and scanning electron microscopy (SEM), revealed the content of pyrite and the microscopic or sub-microscopic occurrence features of pyrite in coal of Huainan. The samples of this study are from four different mines in Huainan coal field. The results show that, in general, the coal of Huainan is low sulfur coal, but the content of pyrite in Guqiao mine is relatively higher. The occurrence types of pyrite in coal mainly include: strawberry ball pyrites, massive pyrites, tuberculoid pyrite and pyrite filling in cracks or joints. After analysis based on three indicating facies parameters I _AA, I _S and I _R, the reason for the higher level of pyrite component is that the deoxidization of swamp water is stronger, salinity is greater and the hydrodynamic is bad. The strawberry ball pyrites found in Guqiao mostly formed in the syngenesis stage. The spherical raspberry pyrites symbiotic with clay minerals was formed due to the reaction of H₂S with Fe in the grid of silicate crystal.     

不同工艺条件对深度还原—磁选某硫酸渣的影响北大核心

针对河北某硫酸渣进行了深度还原—磁选工艺研究,系统研究了影响硫酸渣深度还原工艺和选别工艺的因素对还原铁精矿品位、回收率及硫含量的影响,并结合扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等手段对硫酸渣原矿、焙烧产物及铁精矿进行分析测试。结果表明,硫酸渣中黄铁矿与脱硫剂发生反应,生成金属铁和硫化钙;在最佳深度还原工艺条件下,仅采用一段磨矿—磁选工艺,就可获得铁精矿品位93.13%、回收率92.21%、硫的含量0.06%的还原铁精矿,并经过后续处理可直接用于炼钢,达到高效利用固体废弃物硫酸渣的目标。     

从硫铁矿烧渣中回收铁的试验研究

对某地硫铁矿烧渣综合利用进行了新工艺研究, 通过脱泥-磨矿-磁选-浮选联合流程选别全铁品位48.55%, 硫品位为2.10%的硫铁矿烧渣, 最终得到综合铁精矿品位61.68%, 综合产率37.27%, 综合回收率46.28%。同时最终铁精矿中残硫降为0.50%左右, 可直接作为铁精矿原料。     

Floatability and oxidation of pyrite with different spatial symmetry

The spatial symmetry of mineral crystals has a strong potential for the unintentional floatability variation of minerals. In this study, the flotation and oxidation behaviors of two pyrites with the same FeS₂ stoichiometry but with different spatial symmetry were evaluated. The results show that an increase of pH and aerating time significantly increases the depression of pyrite with space group Pa3 during flotation, whereas pyrite with space group Pca21 is more difficult to depress compared to Pa3 pyrite with increasing pH. The aerating time inappreciably increases the depression of Pca21 pyrite. XPS analyses of the surface species of both pyrite samples with the same oxidation treatment confirm that more hydrophilic species (e.g., ion oxy–hydroxy species and sulfate) are present on Pa3 pyrite than Pca21. This result indicates that Pa3 pyrite is more easily oxidized than Pca21 pyrite. DFT was introduced to study the crystal structures and electronic structure of the two pyrites at the atomic scale. The cell models show that Pa3 pyrite has a central symmetry structure, whereas Pca21 pyrite forms with a non-centrosymmetry structure. The calculated values of the band gap of Pa3 and Pca21 pyrites suggests that the two pyrites have similar features of semiconduction. The DOS comparison implies that there are less Fe 3d orbit on the Pca21 pyrite surface crossing the Fermi level and suggests that the stability and oxidizability of Pca21 pyrite surface would be greater than Pa3. The stability and oxidizability of pyrite surfaces are most likely responsible for the difference of flotation and oxidation behaviors of the two pyrites.     

硫铁矿制酸尾渣铁的利用研究

我国拥有丰富的硫铁矿资源,硫铁矿不仅仅是硫资源,也是重要的铁资源。因此和其他制酸行业比较,硫铁矿制酸还有一个先天有利的条件,通过研究硫酸尾渣的矿物特性,发现制酸尾渣中铁矿物多具蜂窝状、浸染状及残余结构,其中尤以浸染状结构为主,故采用常规选矿方法铁的回收率和品位都不高。为此,提出了利用制酸厂的制酸废热,应用逆流式处理工艺回收制酸尾料中的铁。在磨矿浓度65%、湿式永磁半逆流磁选机场强0.1 T、CaCO₃用量 8%、2#添加剂用量5%,处理时间40 min、C用量8%时,获得了铁精矿品位63.55%,含硫0.19%,回收率达到83.11%。