鲕状赤铁矿原料粒度对深度还原效果及铁颗粒形貌的影响

采用化学分析、扫描电子显微镜(SEM)和工艺矿物学参数自动测试系统(BPMA),考察了鲕状赤铁矿原料粒度对深度还原效果及铁颗粒粒度分布、微观形貌等特征的影响.结果表明:降低原料粒度有利于金属化率和选别指标的提高,且提高的速率随原料粒度的减小逐渐增大;原料粒度越小,还原产物中铁颗粒粒度越大;在铁颗粒粒度频率分布方面,小粒径铁颗粒占主体,并随着粒径的增大,铁颗粒的粒度频率快速降低;还原产物中铁颗粒的形状主要以类球状、块状、棒状和链状分布,并随着原料粒度的增大,还原产物中铁颗粒的形貌愈加复杂.降低原料粒度有利于鲕状赤铁矿深度还原效果的提高和铁颗粒的生长.     

含碳酸盐赤铁矿石浮选中矿深度还原试验研究

采用深度还原技术将东鞍山含碳酸盐赤铁矿石浮选中矿中的铁矿物还原为金属铁颗粒,再经磁选实现了铁的高效回收利用.热力学分析表明:在煤基深度还原过程中,当温度高于737℃时,FeCO3将按FeCO3→Fe3O4→FeO→Fe和FeCO3→FeO→Fe的顺序还原成金属铁;研究了还原温度、还原时间、料层厚度对还原物料金属化率的影响规律,确定了适宜的深度还原条件为:还原温度1 250℃、还原时间70min、料层厚度25mm,制备了金属化率88.71%的深度还原物料.采用预先脱碳-细磨-两段磁选的分选流程,获得了铁品位90.27%、金属化率91.18%、铁回收率91.95%的铁粉.     

煤基还原法从镍冶炼渣中提取有价金属的研究

对镍冶炼渣的组分进行了分析,采用煤做还原剂对镍冶炼渣中金属元素进行高温还原,结果表明:主金属元素铁被还原成单质,其他有价金属元素Ni,Cu,Co以合金的形式存在于单质铁中.通过对温度、时间、配碳比和CaO添加量等反应参数的实验研究,得到了最优的反应条件,即温度为1 300℃,时间为60min,配碳比为4,CaO添加量为20%,还原产物中铁的金属化率可达到99.22%.对还原产物进行破碎-磨矿-磁选处理,可得到铁品位89.84%,金属化率96.85%,回收率92.15%,其他金属Cu,Co,Ni回收率≥85%的混合精矿.     

钒钛矿煤基直接还原实验研究

通过钒钛磁铁精矿的直接还原实验,研究不同配碳量、温度和粒度条件对还原结果的影响,并用磁选分离法测定其还原后的金属化率。实验结果表明,钒钛磁铁矿直接还原实验室最优条件为配碳量13%,还原温度1 350℃,而矿粉粒度则是越小越好。该条件下所得实验样品的金属化率为96.72%。     

杂铜阳极泥综合回收有价金属实验研究

杂铜阳极泥是废杂铜经过熔炼产出粗铜后在电解精炼过程中得到的副产物,是提炼Pb、Sn、Ag、Au等有价金属的重要原料.对采用碳热还原-真空挥发工艺综合回收有价金属的可行性进行了理论分析,并且探讨了配炭量、还原时间、还原温度对碳热还原以及挥发时间、挥发温度对真空挥发的影响.研究结果表明:配炭量为12.7%,还原温度为1 200℃,还原时间为60 min,有价金属还原效果最佳.在系统残压5~25Pa,挥发温度为1 050℃,挥发时间为75 min,Pb的挥发率可达到95.46%,Sn S挥发率可达到91.7%,Cu残余率可达到98.57%,残余物中Ag含量可达到25.94%,Au含量可达0.11%.     

不锈钢粉尘内配煤团块高温自还原过程中金属铁的聚集

用不锈钢生产中的高碱度二次粉尘制备内配煤团块,在高温下自还原获得含铬、镍的金属铁粒.研究影响铁粒聚集长大的因素.研究表明：（1）内配煤团块的渣相碱度（w（CaO）/w（SiO2））小于2.8时,还原产物冷却过程中渣相与金属铁粒才能自然分离.碱度越低,渣量越大,越不利于金属铁聚集长大;（2）提高内配碳比,渣相残碳量明显升高,渣中过量的碳阻碍金属相聚集长大;（3）提高还原温度,直接还原铁的海绵状结构解体,逐渐聚集成颗粒状金属铁.还原温度越高,越有利于金属铁的聚集长大     

铁浴法处理不锈钢粉尘的研究

采用扫描电子显微镜和X射线能谱分析仪对不锈钢粉尘的矿相进行分析,研究铁浴法还原不锈钢粉尘回收镍铬的效果,及铁浴条件下温度、配碳量、反应时间对不锈钢粉尘还原的影响。结果表明:粉尘表面铁、镍、铬、锌含量与粉尘颗粒大小无关;不同尺寸的不锈钢粉尘对铁、镍、铬、锌元素不存在选择性吸附规律;影响镍铬回收率的3个因素中,配碳量最为显著,其余依次是反应时间和铁浴温度;回收镍铬实验的最优化方案为铁浴温度1 610℃,配碳量(质量分数)20%,反应时间40 min,其镍铬回收率分别可达87.9%和83.5%。     

红格矿深还原一熔分过程及钒、铬走向的研究

深还原一熔分固相还原后的金属化球团生产钒铬生铁是利用红格矿的途径之一．由于V2O5与CrO3,的赋存、分布以及冶炼过程中的走向基本一致,综合回收利用二者可一起考虑．为了提高钒、铬回收率,实现钛和铁的有效分离,通过单因素试验考察了在氩气保护下,配料的碱度、深还原一熔分温度和配碳量对熔分过程和钒、铬走向的影响．结果表明,当熔渣碱度为1.2,配碳量为0.5％,熔分时间为15min,熔分温度为1610℃时,渣铁的分离效果较好,且有利于钒、铬熔于铁相．     

含碳球团强度及金属化率的影响因素

在1000～1200 ℃条件下研究了不同的矿粉粒度、配碳比、粘结剂、还原温度等对含碳球团强度及金属化率的影响.结果表明,以水玻璃为粘结剂的含碳球团具有较好的强度和金属化率.     

常压下工艺因素对巴西铁矿粉流态化还原的影响

以巴西铁矿粉为主要研究对象,采用单一变量方法,以金属化率和黏结比为评价指标,研究还原温度、线速度、还原时间及矿粉粒径等工艺因素对巴西铁矿粉流态还原的影响,确定铁矿粉还原的最佳方案。采用扫描电镜表征还原后铁矿粉的表面形貌,分析铁矿粉黏结机理。结果表明:常压下还原巴西铁矿粉的最佳操作参数为还原温度1 023 K、线速度0.6 m/s、还原时间50 min、矿粉颗粒粒径范围[0.15,0.18) mm;铁矿粉黏结的主要原因是生成的铁晶须相互勾连,导致颗粒团聚引起失流。     

羰基铁粒子的制备与表征

采用逐步升温液相分解法制备了羰基铁粒子．并系统地研究了反应条件对产物的物相组成、微观结构以及颗粒度的影响，并对羰基铁粒子的物相及微观结构进行了表征。结果表明，Fe(CO)5的浓度会影响产物的物相组成；表面活性剂的加入可以抑制碳化物的生成和控制晶粒的长大。     

锰掺杂对纯化磷酸铁制备磷酸铁锂电池正极材料的影响

以废弃磷化渣为原料, 利用酸液水热过滤法对磷化渣提纯。将所得纯度较高的磷酸铁为铁源, 通过加入锰 盐来制备含有掺杂锰元素的前驱体, 经过高温还原后可得到掺杂锰元素的磷酸亚铁锂/碳电池正极材料。利用X 射 线衍射仪、X 射线荧光光谱仪、扫描电子显微镜和LAND 测试仪对不同组成的磷酸铁锂/碳电池正极材料的颗粒形 貌、物相及扣式电池的电化学性能进行表征。结果表明: 掺杂锰元素的磷酸亚铁锂/碳材料在大倍率下仍能保持较高 的容量保持率, 这对于制作大倍率电池具有重要的意义。     

流态化预还原矿粉的粘结与预防

采用正交设计法进行了流化床还原试验。极差分析表明还原温度是影响矿粉粘结的最主要因素。在同样还原条件下对不同的添加物和矿粉附碳防粘作用进行了研究。试验表明矿粉附碳和矿粉中添加煤粉防粘效果明显。     

反应罐直接还原铁精矿的动力学研究

系统地研究了反应罐直接还原铁精矿新工艺的基础理论,为铁精矿直接还原技术的应用提供了理论与实践依据.研究结果表明,海棉铁的金属化率随反应的保温温度和反应时间的增加而增大;碳气化反应的活化能为17.0 kJ/mol,气体扩散为碳气化过程的限制环节.     

直流钨电弧法制备碳包覆铁纳米微粒的研究

利用钨电极电弧法制备了碳包覆铁纳米微粒，用酸洗加磁选的方法对初产物进行了纯化；用透射电子显微镜（TEM）、X-射线衍射仪（XRD）和振动样品磁强计（VSM）对产物的形貌和尺寸、物相结构组成以及磁性能进行了表征分析，对碳包覆铁纳米微粒的形成机理进行了研究．结果表明：碳包覆铁纳米微粒具有典型的核-壳结构，内核为金属铁，外壳为多层碳膜；粉体的磁滞回线显示出较好的超顺磁特性，比饱和磁化强度为113．9emu／g．包覆在铁颗粒表面的碳膜主要是通过内部的碳被排斥或自行扩散至颗粒表面及外部气态形式的碳沉积到颗粒表面形成的．     

Effects of Catalyst and Additive Containing Li, Na, or Ca on Reduction of Iron Oxide/Carbon Composite Pellets

The catalyst containing 0.69% (mass fraction) of Li, Na+, or Ca2+ were synthesized, and the catalytic effect on the reduction of iron oxide/carbon composite pellets were investigated by comparing with that of additive at 850 ℃. The effect of the catalyst was greater than that of the additive, it can be considered that catalyst promoted the formation of iron nucleus early on reduction processes of iron oxide/carbon composite pellets. In addition, both effects of catalyst and additive increased after added carbon powder into the pellets, but the extent of increase decreased when the carbon powder exceeded a suitable content (about 4%), this amount is less than that of car-bon needed theoretically on the reduction from hematite to iron.     

外翅片铸铁管在低温空冷器中的应用探讨

为消除间隙热阻对传热造成的不利影响,采用自行设计的外翅片铸铁管制成空气冷却器,在较低温度下进行了冷却冷媒溶液的实验研究,验证了铸铁式空冷器的制冷效果.通过实验,得到了铸铁式低温空冷器在不同流量下的传热系数,以及在特定流量下的传热性能.实验结果表明,铸铁式空冷器的传热系数是随着管内工质流速的增加而增大的,并且增加的幅度是逐渐减小的.外翅片铸铁管消除了间隙热阻,换热能力较好,同时造价低廉,可以作为低温空冷器的散热管使用.     

微纳米金属铁粉的燃烧特性试验研究

运用热重分析手段对微纳米尺度金属铁粉燃料的着火和燃烧特性进行了研究.通过不同微米、纳米尺度金属铁粉燃烧过程的热重试验,分析不同粒径金属铁粉的燃烧特性,计算不同微米、纳米尺度金属铁粉在空气中燃烧的着火点、最高燃烧温度和表观活化能.结果表明,30～110nm粒径范围的纳米尺度铁粉的平均着火温度为280℃左右,最高燃烧温度为750～950℃,表观活化能为20～30kJ/mol;2～5μm亚微米级铁粉着火点为380℃,最高燃烧温度为950～990℃,表观活化能为37kJ/mol;而40μm的微米级铁粉着火温度为600℃左右,最高燃烧温度达到1000℃,表观活化能为58kJ/mol.随着颗粒粒径从微米减小到纳米尺度,金属颗粒的比表面积迅速增大,造成TG/DTG曲线上最大增重梯度所对应的反应温度和最高燃烧温度均明显降低,燃烧着火点温度明显降低,表观活化能迅速减小,因此反应活性随粒径的减小迅速提高.     

不同分散剂作用下制备纳米铁及表征

通过湿化学法制备纳米铁。分别选用三种表面活性剂在选定的不同浓度下参与到反应中,通过紫外分光光度计（USP）,扫描电子显微镜（SEM）,X衍射仪（XRD）对产物进行表征,对比它们在还原过程中对颗粒的分散度及其粒径的影响。根据表征结果可知,在分散剂作用下所制得的纳米铁颗粒的单分散性高,保持本身活性的同时其稳定性较强。对出各结果得出：添加淀粉作为分散剂对制备纳米铁是一种较为理想的处理方法。