预氧化强化印尼海砂矿还原分离及机理研究

以印尼某海砂矿为研究对象,采用光学显微镜、SEM-EDS、X射线衍射等分析测试手段,研究了预氧化对海砂矿原料特性及其固态还原分离行为的影响。结果表明,海砂矿结构致密、组元分布相对均匀; 预氧化破坏了其致密状态,形成疏松多孔结构,促进了钛磁铁矿和钛铁矿物相向钛赤铁矿和铁板钛矿的转变,同时使V、Ti局部预富集,有助于改善海砂矿还原分离性能。海砂矿经1 100 ℃预氧化90 min后,在C/Fe比0.6、还原温度1 350 ℃、还原时间60 min条件下还原,可获得金属化率93.87%的还原产物,还原产物经磨选分离可获得Fe品位90.90%、回收率93.47%的磁性产物以及TiO₂品位32.10%和回收率91.51%、V₂O₅品位2.04%和回收率91.04%的非磁性产物。     

高硅镁质熔剂性球团焙烧试验研究

球团冶金性能的好坏直接关系到高炉是否顺产,质量好的熔剂性球团可以起到提产降耗作用。为探明SiO_2、碱度及MgO含量对球团粘结率及抗压强度的影响规律,以唐钢生产所用三种磁铁矿为原料,通过添加白灰调节碱度,添加白云石调节MgO含量,调节三种铁矿粉不同配比调节SiO_2含量,进行了球团焙烧试验。研究发现,焙烧球团的粘结率随着SiO_2含量及碱度的提高而升高,随着MgO含量提高而降低。而球团强度随着SiO_2含量及碱度提高呈先上升后下降的趋势,随MgO含量的提高呈下降趋势。     

用煤泥为还原剂制备海滨砂矿含碳球团

为确定铁品位为51.85%、TiO2含量为11.33%的某海滨砂矿生产含碳球团的合理工艺参数,采用煤泥为还原剂,湿球落下强度、干球抗压强度为评价指标,研究了煤泥用量、水添加量、原矿粒度、黏结剂种类及用量对球团强度的影响。结果表明:与原使用烟煤相比,采用煤泥做还原剂,湿球落下强度由3.7次/个提高到17.8次/个,干球抗压强度由164 N提高到214 N;在煤泥用量为30%、水用量为7%、CMC用量为0.3%条件下,可以获得湿球落下强度大于16次/个,干球抗压强度492N的球团。煤泥具有灰分高、粒度细、黏性大等特性,且价格低廉,为节能高效利用我国海滨钛磁铁矿提供了一种新思路。     

某重砂矿氧化焙烧-磁选提钛降铬试验研究

对某重砂矿进行了回收利用钛选矿的试验研究, 采用氧化焙烧-干式磁选工艺实现了钛精矿的提钛降铬, 最终获得TiO₂品位47.34%、Cr₂O₃含量0.28%的合格钛精矿。该研究可为高铬型钛铁矿的回收利用提供技术参考。     

某铁精矿制备氧化球团实验研究

通过对某铁精矿的试验,研究了赤铁矿配加磁铁矿制备氧化球团的可行性以及适宜的制备条件。结果表明,在自然碱度,辊磨后,膨润土用量1.2%,鼓干温度150℃,时间2 min,抽干温度300~400℃,时间3min,预热一段温度650~800℃,时间4min,预热二段温度950~1 000℃,时间8min,焙烧温度1 200~1 280℃,时间6min条件下,可得到抗压强度2500N,具有良好冶金性能的成品球团。     

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。      

印尼某海滨砂矿合理选矿工艺流程的研究

对印度尼西亚某海滨砂矿进行了详细的工艺矿物学及选矿工艺流程研究。由于矿石经历风化淋滤, 各种矿物磁性范围重叠, 矿样属难选矿石。采用分级-重选-磁选-焙烧联合流程进行多次选别, 使铁、钛矿物得到了较好的分离, 在原矿含TiO₂和Fe分别为6.38%和21.91%时, 获得了铁精矿含Fe 56.27%、Fe回收率为63.95%, 钛铁矿精矿含TiO₂ 46.91%、TiO₂回收率为22.42%的技术指标。     

新西兰海砂矿烧结性能研究

为探究新西兰海砂矿用于鞍钢烧结生产的可行性, 对比了新西兰海砂矿与鞍钢常用粉矿的烧结基础特性, 同时以鞍钢鲅鱼圈分公司烧结生产条件为基础, 在实验室研究了配加不同比例新西兰海砂矿对烧结指标、烧结矿性能以及高炉渣化学成分的影响。结果表明, 随着新西兰海砂矿配比增加, 烧结矿转鼓强度与成品率均下降, 烧结矿品位与SiO₂含量降低, Al₂O₃与TiO₂含量增加, 还原粉化指标与还原度变差, 分析计算出高炉渣中TiO₂含量会上升。相比于其它常用粉矿, 新西兰海砂矿烧结属性较差, 在鲅鱼圈烧结生产条件下, 综合考虑烧结指标及高炉渣流动性, 建议新西兰海砂矿配比不宜超过10%。     

一种特殊铁精矿生产氧化球团的研究

研究通过对一种特殊铁精矿生产氧化性球团矿工艺的探索,得出此类铁精矿生产氧化球团时,膨润土用量相对较高;预热过程温度不容易控制,但球团矿强度较好。低温还原粉化性能指标较好,但是软熔和低落温度相对较低。     

新型高效黏结剂铁精矿氧化球团试验

应用已研发的QTJ黏结剂取代膨润土制备磁铁精矿氧化球团,获得了优质的氧化球团,满足了高炉对冶炼炉料的苛刻要求。研究结果表明：当QTJ用量为0.5%时,可获得生球抗压强度大于18 N/个,爆裂温度大于650 ℃的优质生球;在预热温度为1 000 ℃、预热时间为10 min、焙烧温度为1 250 ℃、焙烧时间为12 min的条件下,获得优质的预热球抗压强度大于480 N/个,焙烧球抗压强度大于2 800 N/个;与添加2%膨润土球团矿相比较,成品球抗压强度低一些,但生球爆裂温度升高;两种黏结剂球团的还原性能基本接近,因而QTJ黏结剂完全能取代膨润土,且在氧化球团生产中具有良好的应用前景。     

用武钢程潮铁精矿生产氧化球团试验研究

以程潮磁铁精矿为原料，膨润土为粘结剂，制作了氧化球团矿。实验研究了铁精矿的造球性能以及氧化球团和的焙烧性能，冶金性能，实验结果表明，程潮铁精矿（-0.074mm颗粒大于71％）的适宜造球条件为：膨润土用量2．5％，水分含量8．5％－9．0％，造球时间30min以上。     

印尼某海滨砂矿精矿直接还原-磨矿-磁选提铁试验研究

采用直接还原技术研究了印尼某海滨砂矿弱磁选精矿的综合利用, 考察了助还原剂NCP用量、还原剂烟煤用量、还原温度、还原时间等条件对铁还原效果的影响。结果表明: 在NCP用量 7.5%, 烟煤用量17.5%, 还原温度1 150 ℃, 还原时间90 min的条件下进行直接还原, 再经磨矿-弱磁选所得的粉末铁精矿TFe品位可达91.06%, 回收率达97.27%, 同时得到富钒钛渣, 为进一步利用钒和钛创造了条件。     

配加菱铁矿生产球团矿的基础性能研究

为了探索配加和采用菱铁矿作为原料生产球团矿时其焙烧工艺特性和球团矿质量的变化规律, 采用小饼基础性能试验研究方法和四因素三水平正交试验设计方案进行了预热、焙烧工艺性能试验研究, 结果表明:随着菱铁矿配比的提高, 预热后小饼强度降低;最佳预热条件为:温度1 000 ℃, 时间15 min, 膨润土配比2.0%。最佳焙烧条件为:温度1 300 ℃, 时间20 min, 膨润土配比2.0%;随着菱铁矿配比的提高, 焙烧后小饼强度降低。     

复合粘结剂球团和氧化球团直接还原对比研究

对复合粘结剂球团和氧化球团微观结构、还原动力学参数、还原后强度进行了试验研究。研究结果表明: 复合粘结剂球团中矿物颗粒细小, 平均尺寸为59～104 μm², 孔隙率高, 达到54％～56%, 而氧化球团中矿物颗粒粗大, 平均尺寸为1 047 μm², 孔隙率低, 为30%; 当还原温度大于900 ℃时, 复合粘结剂球团可快速还原, 而氧化球团需要大于1 000 ℃; 800～1 000 ℃还原过程中, 复合粘结球团化学反应速率常数k和扩散系数D_e明显大于氧化球团; 还原后, 复合粘结剂球团结构完整, 强度远大于氧化球团。研究结果表明, 在直接还原工艺中, 复合粘结剂球团具有孔隙率高、还原速度快、强度高的优点。     

滨海型钛铁砂矿生产高端金红石的分析研究

利用X射线衍射和化学分析方法对滨海型钛铁砂矿进行了检测分析。结果表明: 滨海型钛铁砂矿主要由18.1%的钛铁矿和77.4%的铁金红石组成, 原钛铁矿中的Fe(Ⅱ)大部分氧化成Fe(Ⅲ)。利用还原-流态化浸出法, 从滨海型钛铁砂矿制备了人造金红石, 利用X射线衍射、光学显微镜、化学分析和粒度筛分对产物人造金红石进行了检测分析。结果表明: 该人造金红石是金红石型TiO₂, 其中TiO₂含量(质量分数)为96.12%, CaO+MgO含量为0.21%, 多孔空心结构, +150 μm粒级占96.5%, 属于高端人造金红石产品, 是氯化钛白和海绵钛生产的理想原料。     

印尼某海滨铁砂综合利用探索试验研究

对印度尼西亚某海滨铁砂进行了选矿探索试验研究。试验结果表明, 该矿石主要金属矿物为钛磁铁矿、钛铁矿等, 原矿石不磨直接进行分选, 采用磁选-重选联合工艺, 可获得产率23.46%, TFe品位58.08%、含TiO₂ 12.48%、含V₂O₅ 0.57%, TFe回收率69.70%的铁精矿, 有效回收了海滨铁砂中的铁、钛及钒。     

高压辊磨预处理磁铁精矿制备氧化球团

研究了磁铁精矿高压辊磨预处理对生球性能、球团预热及焙烧性能的影响。研究表明：磁铁精矿高压辊磨预处理可显著改善原料的造球性能和球团品位,有效提高生球落下强度和抗压强度,但对预热球和焙烧球抗压强度提高作用不明显。高压辊磨预处理后,微细颗粒含量的增加,所制备的球团孔隙度降低,磁铁精矿球团预热焙烧过程中,磁铁矿氧化反应与固相结晶反应相互制约,是其对磁铁精矿球团预热及焙烧性能的改善作用不大的主要原因。     

海南万宁海滨砂矿选矿试验研究

通过对我国海南万宁海滨砂矿进行矿石性质和可选性研究,查明了该矿石的化学成分、矿物和粒度组成及矿石的可选性。研究结果表明,采用分级-磨矿-强磁选-摇床重选工艺流程,可获得TiO2品位49.12%,回收率为80.00%的钛精矿,为该类型砂矿的综合回收利用提供了技术依据。     

某海滨砂矿的矿物学特征与选矿试验研究

在矿石工艺矿物学研究的基础上,通过磁选、重选等系列试验研究,确定了某海滨砂矿的最佳选矿工艺流程及工艺指标。工艺矿物学研究表明,钛、铁共生紧密,难以分离,可作为钛磁铁矿回收利用。原矿磁选试验结果表明,采用湿法预选-磨矿-磁选流程得到的钛磁铁矿精矿:Fe品位为60.28%,回收率为76.13%,TiO2品位为12.62%,回收率为62.06%。尾矿重选试验结果表明,采用一粗一精的摇床选别流程得到的精矿:Fe品位为46.70%,作业回收率为68.45%,TiO2品位为22.02%,作业回收率为79.01%。