富氧顶吹熔融还原高磷铁矿中磷的行为

采用富氧顶吹熔融还原技术冶炼高磷铁矿,研究了熔渣碱度、碳氧比、熔炼温度、通氧(纯度99%)时间及流量对铁浴中磷的影响. 结果表明,随温度升高,铁水中磷含量降低,温度过高出现回磷现象;在一定范围内提高碱度、通氧时间和流量,脱磷率提升显著;随碳氧比增大,脱磷率降低;温度1550℃、碳氧摩尔比1.0、碱度1.1、通氧时间10 min、氧气流量250 L/h条件下,可冶炼出磷含量0.068%的铁水,脱磷率高达92%,所得生铁可用于后期炼钢.     

低品位难选菱铁矿煤基还原试验研究

在分析低品位难选新疆菱铁矿性质的基础上,进行了直接还原-熔融还原一步炼铁试验研究,考察了还原时间和温度、煤用量对金属化率的影响规律及碱度对铁收得率、渣铁分离效果的影响规律.结果表明:在一定范围内,增加还原时间和温度,提高碳氧比有利于直接还原铁金属化率和熔融还原渣铁分离后铁收得率的提高;高碱度配料可以实现渣铁分离.通过XRD和SEM对配加氧化钙的渣进行了矿物相和形貌分析,对渣的活性进行了讨论.     

高磷铁矿含碳团块直接还原-磁选提铁

采用直接还原?磁选工艺从湖南某地高磷铁矿含碳团块中提铁,研究了还原温度、还原时间、团块碱度、还原剂焦粉用量、添加剂Na2SO4用量和废塑料替代焦粉量等因素对磁选精矿指标的影响. 结果表明,在还原温度1150℃、还原时间40 min、团块碱度0.8、碳氧摩尔比0.9的条件下,添加4% Na2SO4同时添加废塑料替代25%焦粉,可得到金属化率为88.77%的焙烧矿,磁选后可得到铁品位91.99%、金属化率92.26%及P含量0.20%的金属铁粉,铁回收率达86.74%.     

铜渣熔融还原炼铁过程研究

根据熔融还原原理,进行了铜渣熔融还原炼铁研究.考察了碱度、保温温度、保温时间、CaF2添加量对铜渣中铁收率和铁水脱S,P的影响.XRD分析结果表明,水淬铜渣中含铁物相主要为2FeO·SiO2和Fe3O4.确定的铜渣熔融还原炼铁的合理工艺条件为:惰性气氛下,碱度1.6,保温温度1 575℃,保温时间30min,CaF2/...     

无烟煤直接还原铜渣中铁矿物工艺研究

铜矿经熔炼等工序提取铜后,渣中的铁元素含量通常超过30%(质量分数)。直接还原-磁选制备金属铁是利用铜渣中铁资源的有效途径。以无烟煤为还原剂,用正交实验和单因素实验考察了焙烧温度、焙烧时间、碳铁物质的量比、碱度等因素对铁金属化率的影响。结果表明铁金属化率随焙烧温度、焙烧时间、碳铁物质的量比、碱度的增加先增加后基本保持不变,各因素影响铁金属化率的顺序为焙烧温度焙烧时间碳铁物质的量比碱度。无烟煤直接还原铜渣的工艺条件:焙烧温度为1 100℃,焙烧时间为90 min,碳铁物质的量比1.4,碱度为1.6。在此条件下铁金属化率达到91.84%。     

石膏固相还原分解反应研究

利用管式炉,在N2气氛条件下研究了焦炭与分析纯石膏之间的固相还原分解特性.根据石膏分解的固-固反应机理,探索石膏分解反应规律.单因素试验结果表明,在一定范围内,增加C/S摩尔比、升高温度、增加保温时间均能提高石膏的分解率.正交优化试验结果表明,固相还原反应的较优条件为:分解温度1200℃、C/S摩尔比1.3、保温时间50 min;优化条件下,石膏的分解产物为CaO,分解率接近100％.在试验选取的范围内,各因素对石膏分解率影响程度大小的顺序依次为反应温度、停留时间和C/S摩尔比.     

加入聚乙烯的含碳铁矿球团的直接还原

以包头地区褐铁矿和无烟煤为主要原料,加入聚乙烯颗粒制成含碳铁矿球团,直接还原制备珠铁. 考察了还原温度、还原时间、配碳量及聚乙烯加入量对含碳铁矿球团直接还原的影响. 结果表明,影响含碳铁矿球团还原率的因素为还原温度、还原时间、配碳量、聚乙烯加入量. 最佳还原条件为C/O摩尔比1.2,加入聚乙烯量4%(w), 1350℃下保温5 min. 该条件下产物还原率最高,达99.87%. 加入一定量聚乙烯可缩短球团还原时间、降低还原温度、提高还原效率. 添加2% CaF2不仅使渣铁分离效果明显,且分离的渣可自然粉化,有利于筛分得到高品质珠铁.     

磷矿熔融还原工艺的优化研究

用正交实验设计的方法研究了磷矿熔融还原的工艺条件,方差分析和极差分析结果表明,反应温度和时间对还原率影响比较显著,碳过剩系数和渣碱度对还原率有一定的影响,各个因素影响程度大小依次为反应温度、反应时间、碳过剩系数、渣碱度。优化得到的最佳工艺参数为:反应温度1500℃、反应时间60min、碳过剩系数2、渣碱度1.1,此条件下磷渣中磷还原率可达98.12%。     

锰矿粉微波加热还原脱磷

用微波在封闭体系中对含碳锰矿粉进行加热,有利于磷的还原和气化脱除.在含碳锰矿粉C:O摩尔比1.06、碱度1.27的条件下,研究了1000,1100,1200和1300℃还原物料的脱磷率.实验表明,固态还原脱磷率可达40%～60%.微波加热温度越高,保温时间越长,物料还原率越高,含碳锰矿粉还原脱磷效果越好.     

熔融法还原中低品位磷矿的工艺及动力学

利用实验室高温电炉研究了中低品位磷矿熔融还原的工艺条件及动力学,考察了反应温度、反应时间、石墨粉用量、磷矿碱度对P2O5还原率的影响。结果表明P2O5还原率随反应温度、反应时间、石墨粉用量的增加而增加,随磷矿碱度的增加而先增加后降低最后趋于平衡,在碱度B=0.9时达到最大值,因此该反应较适宜的反应条件是反应温度1550℃、B=0.9、石墨粉用量应为理论用量的2倍、反应时间60 min,P2O5的还原率达到98.9%。同时由不同碱度,不同温度下,P2O5还原率随时间变化的关系表明熔融法还原中低品位磷矿是一级反应,且在B=0.9时表观活化能为225.106 kJ·mol-1。     

废阴极炭碳热还原法贫化艾萨铜熔炼渣

以电解铝工艺所产生废阴极炭块为还原剂,可实现艾萨铜熔炼渣中铜的有效火法贫化回收。结合热力学分析,研究了废阴极炭加入量、还原温度、保温时间和CaO添加量对艾萨铜渣中铜贫化回收的影响规律。结果表明,废阴极炭添加量2.0%、还原温度1300℃和保温时间60 min条件下,铜贫化回收率可达98.24%。废阴极炭中F可转移并以CaF2形式固定在贫化尾渣中,尾渣中F?和CN?的毒性浸出浓度远低于国家允许排放标准,实现了艾萨铜熔炼渣铜的高效贫化回收和废阴极炭的资源化利用。     

硫酸铵熔融反应法从含钛高炉渣中回收钛

以承钢含钛高炉渣、(NH₄)₂SO₄和KHSO₄为主要原料,通过熔融反应法使其中的钛转化为易溶于水的形式,达到回收钛的目的。考察了(NH₄)₂SO₄加入量、KHSO₄加入量、加热温度和保温时间对钛回收率的影响。实验结果表明,反应温度和保温时间对钛回收率的影响较大。回收钛的最适条件为：含钛高炉渣与(NH₄)₂SO₄的质量比为1∶6,反应温度为350℃,保温时间为27 min,在此条件下钛的回收率为91.7%,硫酸铵中氮的挥发损失率为81.5%。回收钛后所得残渣主要含有大量硫酸钙、二氧化硅和少量钙钛矿、钙铝黄长石。     

炼铜反射炉水淬渣工艺矿物学

采用XRF, XRD, SEM-EDS, M?ssbauer及金相显微分析等对炼铜反射炉水淬渣进行了工艺矿物学研究. 结果表明,渣中含铜1.06%(w),主要以冰铜存在;全铁量为36.41%(w),Fe2SiO4占53.5%(w),Fe3O4为32.5%(w),Fe2O3为14.0%(w),且铜、铁、硅矿物紧密共生,呈细粒不均匀嵌布. 热力学分析表明,在CaO和O2存在条件下,硅酸铁转化为磁性氧化铁的趋势较大. 采用浮选回收铜-高温脱硅-磁选分离铁的选冶工艺处理炉渣,当磨矿细度-0.074 mm含量从75%增加到95%时,一次粗选铜回收率从18.6%增至39.02%,粗选精矿铜品位为4.6%. 炉渣在CaO/SiO2摩尔比0.9、1350℃氧化30 min、10 K/min缓冷速度下脱硅后,经破碎、磨矿、磁选,铁回收率为71%,铁精矿品位达62%.     

磷矿石熔融还原(Ⅱ)——磷酸盐还原动力学

对固体石墨碳、Fe-P-C饱和熔体、CO气体还原熔融磷渣中磷酸盐的反应动力学进行了研究.固体石墨碳还原碱度B(CaO/SiO_2)为1.1、Al_2O_3含量约8.3%的熔融磷渣中磷酸盐的反应速度常数与温度的关系为k=1.1×10~3exp[-217360/(RT)];在一定温度下反应速度常数随渣碱度增大而增大.Fe-P-C饱和熔体还原熔融磷渣中磷酸盐的反应速度常数约比固体碳大1个数量级.CO气体还原熔融磷渣中磷酸盐的反应速度取决于CO气体流量,还原反应接近热力学平衡.     

铬铁酸浸液除铁过程的草酸亚铁回收及铁黑颜料制备

对铬铁酸浸液除铁所得草酸亚铁进行氧气氧化-氨浸处理,回收除铁剂草酸盐并用其制备氧化铁黑颜料. 考察了氨水用量、反应温度、液固比、反应时间、氧气流量、反应液pH值及晶化温度等对C2O42-浸出率和氧化铁黑质量的影响. 结果表明,反应液经60℃晶化处理后,在反应温度80℃、氨水与草酸亚铁摩尔比为3、液固比5 mL/g、氧气流量0.1 L/min、pH值6.9~7.4、反应时间3 h的条件下,C2O42-的浸出接近100%,得到的氧化铁黑质量与国产722氧化铁黑产品相当.     

高品位铜精矿短流程一步炼铜基础研究

一步炼铜技术具有流程短、环保效益好、投资成本低等优势,符合当前短流程冶炼技术的发展方向。本工作以高品位铜精矿为原料,利用理论计算结合实验的方法研究了短流程一步炼铜过程熔体物相、粗铜直收率、渣含铜等变化规律。理论计算表明,当铁硅比0.6时,通过添加CaO可避免熔体中尖晶石相的析出,1300℃熔渣中化学溶解铜含量约8.6wt%。实验过程探讨了喷吹氧量和熔体静置时间与粗铜质量及熔渣特性的关系。在1300℃时,以0.4 L/min的流量向80 g熔体中喷吹70 min 50vol%的富氧空气,随后静置沉降2 h获得粗铜,铜直收率为82.12%。熔渣通过SEM-EDS分析发现,渣中存在大量尖晶石相,损失的铜主要以机械夹带形式存在,表明尖晶石相阻碍了金属铜颗粒沉降。     

碳热还原/熔融分离废SCR催化剂中有价金属

在热力学计算的基础上,把废SCR催化剂（钒钛系）与碳、铁和石灰等原料混合后装入直流电弧炉中熔化、还原,用SEM、XRD分析渣/铁两相试样的化学成分与物相,研究废SCR催化剂再回收的基础问题,并探讨其碳热还原/熔融分离行为和机理。结果表明,有价金属回收率随n（碳）/n（氧）、温度和碱度等条件而变。在熔池温度为1 650 ℃的条件下,回收废SCR催化剂中二氧化钛、金属的最佳参数为：n（碳）/n（氧）为1.0、碱度为1.0;在此条件下可实现含钒、钨的铁合金与高钛渣的完全分离,铁、钒、钨和二氧化钛的回收率分别达到99%、97%、92%和93.5%。这对于开发废SCR催化剂的回收再利用技术,实现可持续发展具有重大的现实意义和经济价值。