铁矿石粉循环流化床煤基直接还原的实验研究

在小型循环流化床中对铁矿石粉在氮气气氛下用大同煤粉直接还原进行了实验研究,在800~950℃考察了反应温度对铁矿石粉的还原程度及还原产物微观结构的影响. 结果表明,随反应温度提高,铁矿石粉还原产物的金属化率及还原度均增加,800~850℃时增幅较大,850~900℃时增幅平缓,900~950℃时又出现较大增幅,950℃时达到63%的金属化率和87%的还原度;与还原前的铁矿石粉相比,还原产物的比表面积和总孔体积在800℃时均增加,而在其他温度时均减小,对应的平均孔径变化规律则相反.     

纳米Ni/Fe对水中的硝基苯的催化还原特性

采用自制的纳米Ni/Fe对水中硝基苯进行催化还原处理.探讨了硝基苯的还原降解途径,考察了溶液pH、纳米Ni/Fe用量和Ni含量对还原效果的影响.结果表明,纳米Ni/Fe对水中硝基苯的去除是纳米Ni/Fe的吸附作用和还原作用的协同作用的结果,两者对硝基苯去除率的贡献分别为33.7%和66.3%.纳米Ni/Fe可将硝基苯还原为苯胺和中间产物亚硝基苯,亚硝基苯进一步被还原为最终产物苯胺.还原产物苯胺的生成率随溶液pH的升高而降低;随纳米Ni/Fe用量的增加而升高;Ni含量的适当增大有利于硝基苯还原为苯胺,但Ni含量过高时会导致苯胺生成率降低,适宜的Ni含量为1.85%.纳米Ni/Fe对硝基苯的催化还原过程遵循一级反应动力学规律,反应速率常数为0.0226 min-1.     

V2O5制备VN的还原氮化机理

以V₂O₅粉末为原料,C粉末为还原剂,对碳热还原氮化法制备VN的机理进行研究,重点讨论了配碳量和温度对产物的影响.结果表明,V₂O₅为逐级还原,存在直接和间接还原;配碳量（C/V₂O₅）为28%（ω）时,产物氮含量最高;800¹ 000℃发生碳化反应生成VC_1-x,1000¹200℃同时发生碳化和氮化反应,主要生成V（C,N）;温度超过1 300℃,V（C,N）向VC_1-x转化.随温度升高,产物氮含量逐渐降低,钒含量逐渐升高,产物之间发生团聚甚至熔蚀形成球状,大部分颗粒粒径约为1μm.采用本工艺进行实际生产,产品氮含量>17%,钒含量为79%,碳含量<2%,表观密度约为3.5 g/cm³,符合国家标准.     

纳米Ni/Fe对水中硝基苯的催化还原特性

采用自制的纳米Ni/Fe对水中硝基苯进行催化还原处理。探讨了硝基苯的还原降解途径,考察了溶液pH、纳米Ni/Fe用量和Ni含量对还原效果的影响。结果表明,纳米Ni/Fe对水中硝基苯的去除是纳米Ni/Fe的吸附作用和还原作用的协同作用的结果,两者对硝基苯去除率的贡献分别为33.7%和66.3%。纳米Ni/Fe可将硝基苯还原为苯胺和中间产物亚硝基苯,亚硝基苯进一步被还原为最终产物苯胺。还原产物苯胺的生成率随溶液pH的升高而降低;随纳米Ni/Fe用量的增加而升高;Ni含量的适当增大有利于硝基苯还原为苯胺,但Ni含量过高时会导致苯胺生成率降低,适宜的Ni含量为1.85%。纳米Ni/Fe对硝基苯的催化还原过程遵循一级反应动力学规律,反应速率常数为0.0226 min-1。     

配煤比例及温度对气化反应特性影响

为降低制气成本,实现用煤当地化,文中以工程示范项目所用广汇煤为原煤,掺混当地气化活性低、气化过程中易结渣的红沙岗煤,利用热重分析仪考察配煤比例和气化温度对混煤气化特性的影响,采用等转化率法计算气化反应表观活化能。研究结果表明:碳转化率、气化速率以及反应性指数R随混煤中红沙岗煤质量分数增加而降低,随气化温度升高而增加;配煤质量比为10%和20%时反应性指数增加率在1 050℃最小,配煤比为40%和60%时反应性指数在1 000℃时增加率最大,而配煤比为30%和50%时反应性指数在950℃时增加率最大;混煤气化反应表观活化能与配煤比不成线性关系,广汇煤和红沙岗煤在气化过程中存在相互作用,混煤的相互作用与配煤比及碳转化率有关。     

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%.     

烧结铁矿的低温还原粉化

以连续性煤气升温模拟高炉生产过程,研究烧结矿的粉化行为,考察了煤气成分对烧结矿低温还原粉化的影响. 结果表明,可将烧结矿在高炉内的低温还原粉化过程分为3个阶段,粉化最剧烈的是第二阶段(400~600℃),此阶段烧结矿粉化指数达50.2%,占整个还原阶段粉化指数的48.5%,还原度却只有15.39%,占整个还原度的17.9%,中值粒径为3.91 mm. 增加还原煤气中的H2比例可增加烧结矿的粉化指数,但增加幅度逐渐降低;增加还原煤气中CO2比例可降低烧结矿的粉化指数,但降低幅度逐渐减小.     

转底炉还原炼钢含锌粉尘球团的数值模拟

针对某钢铁厂处理含锌粉尘的转底炉直接还原工艺,建立了描述炉膛气体流动、燃烧和传热过程及炉内含碳球团理化反应和传热过程的数学模型,采用实际生产用球团在高温硅钼炉内进行还原实验验证模型的可靠性,得到转底炉炉膛内温度场、流场、压力场及球团内部的温度和组分分布,分析了转底炉主要操控参数对产品铁金属化和脱锌指标的影响. 结果表明,炉气流速沿流动方向逐渐增大,炉温最高点出现在还原二段(接近1350℃),球团还原20 min出炉后铁金属化率和脱锌率分别达77.9%和92.7%;要使产品铁金属化率达70%,生球碳氧摩尔比不得低于0.9,而配碳量对脱锌率影响不大;煤气供给减少1%将使产品铁金属化率和脱锌率分别降低0.8%和1.3%,二次风欠供20%时二者分别下降14%和24%;球团中锌还原脱除后在炉气中再次氧化,可通过转底炉烟气除尘系统将富锌粉尘回收并用于有色行业炼锌.     

某难选菱铁矿石直接压球及还原焙烧

将某难选菱铁矿石破碎到粒度小于2 mm后,加入一定量粘结剂和内配煤与矿石压制成型后再还原焙烧,通过对成球条件、直接还原焙烧过程影响因素和磨矿磁选条件进行实验,确定了最佳条件,最终可得到铁品位92.76%、回收率为85.97%的直接还原铁产品. 结果表明,粒度小于2 mm的菱铁矿石压球后直接还原可得到高品位、高回收率直接还原铁,还原过程中球未发生粘结、碎裂、膨胀等现象,还原状态良好.     

中低品位磷矿热分解过程磷挥发性研究

采用高温电炉对湖北中低品位磷矿热分解还原挥发制磷过程进行研究.探讨影响磷还原率的反应时间、反应温度、酸度指标、焦炭用量、焦炭粒径等主要因素.结果表明:该磷矿能够直接被热分解还原并挥发磷元素,最优工艺条件为:反应时间90 min,反应温度1 525℃,酸度指标n(SiO2) /n(CaO) 0.75,焦炭粒径0.075mm,焦炭用量为理论用量的1.05倍,此时,磷还原率能达到90％以上.本研究为中低品位磷资源的有效利用途径提供了基础数据.