转炉溅渣护炉技术的工艺参数优化

本文根据首钢二炼钢厂生产的实际情况,初步分析了溅渣工艺对转炉生产的影响。从炉渣成分、调渣操作、出钢温度、溅渣时间、炉渣黏度、喷吹氮气压力及枪位高度等几个方面对溅渣工艺和溅渣效果进行分析,初步确定适合首钢二炼钢厂的溅渣工艺条件。     

B2O3对高铝低镁渣稳定性影响研究

为了明确B₂O₃对高铝低镁渣稳定性的影响,基于现场高炉渣的实际成分,通过熔体物性测定仪、Factsage软件、XPS光谱分析了B₂O₃对炉渣粘度和炉渣微观结构的影响。结果表明：随着B₂O₃含量的增加,炉渣粘度降低;当炉渣温度低于1360℃时,炉渣随着B₂O₃的增加稳定性增强;炉渣温度为1216℃, B₂O₃质量分数2.0%时,炉渣的稳定性最好。随着B₂O₃含量的增加,炉渣的液相区逐渐向MgO的区域扩大, B₂O₃的加入不仅改善了MgO含量过高引起的炉渣难熔现象,同时提高了炉渣在二元碱度波动时的稳定性。     

铁橄榄石的氧化分解及碱浸溶硅

将铁橄榄石中的氧化硅转变为易溶于碱溶液的游离态氧化硅对其硅铁分离具有重要意义。通过氧 化焙烧—碱浸工艺实现了铁橄榄石中氧化硅的选择性脱除。X 射线衍射及红外光谱分析结果表明,铁橄榄石在氧 化焙烧过程中先分解为 Fe₃O₄和无定型 SiO₂。随着氧化焙烧温度的升高,Fe₃O₄进一步氧化为 γ-Fe2O3并最终转变为 α-Fe ₂O₃,此时无定型 SiO₂并无明显变化。当氧化焙烧温度超过 1 073 K 时,铁橄榄石可完全分解为无定型 SiO₂和铁 氧化物。铁橄榄石分解的无定型 SiO₂易溶于氢氧化钠溶液而铁氧化物不反应,可通过碱浸实现铁橄榄石氧化焙烧 产物中铁硅高效分离。此结论可通过铜渣处理结果进一步得以证实。铜渣经氧化焙烧—碱浸工艺可脱除 87.33% 的氧化硅,此时铁品位可由铜渣中的 48.55% 提高至浸出渣中的 60.34%。研究结果为铜渣中铁硅综合提取新技术 的开发奠定了理论基础。     

铁橄榄石的氧化分解及碱浸溶硅

将铁橄榄石中的氧化硅转变为易溶于碱溶液的游离态氧化硅对其硅铁分离具有重要意义。通过氧 化焙烧—碱浸工艺实现了铁橄榄石中氧化硅的选择性脱除。X 射线衍射及红外光谱分析结果表明，铁橄榄石在氧 化焙烧过程中先分解为 Fe₃O₄和无定型 SiO₂。随着氧化焙烧温度的升高，Fe₃O₄进一步氧化为 γ-Fe2O3并最终转变为 α-Fe ₂O₃，此时无定型 SiO₂并无明显变化。当氧化焙烧温度超过 1 073 K 时，铁橄榄石可完全分解为无定型 SiO₂和铁 氧化物。铁橄榄石分解的无定型 SiO₂易溶于氢氧化钠溶液而铁氧化物不反应，可通过碱浸实现铁橄榄石氧化焙烧 产物中铁硅高效分离。此结论可通过铜渣处理结果进一步得以证实。铜渣经氧化焙烧—碱浸工艺可脱除 87.33% 的氧化硅，此时铁品位可由铜渣中的 48.55% 提高至浸出渣中的 60.34%。研究结果为铜渣中铁硅综合提取新技术 的开发奠定了理论基础。     

电炉渣高温改性过程中铁物相的行为变化

通过高温改性回收电炉渣中的铁, 研究了保温时间、缓冷时间、盐类添加剂及其用量对电炉渣中铁物相转变的影响, 利用XRD衍射分析电炉渣改性前后的铁物相的赋存状态, 并对改性焙烧产物进行磁选验证了改性效果。结果表明: 焙烧温度1 350 ℃, 焙烧时间120 min, 缓冷时间180 min, 盐类添加剂用量为w(66.7% CaCO₃+ 33.3%MgCO₃)/w(SiO₂)=3/4条件下, 电炉渣中铁橄榄石全部转化为赤铁矿和磁铁矿, 经磁选可得品位50.12%、回收率72.67%的铁精矿。焙烧时间的增加有利于磁铁矿物相的析出和长大; 延长缓冷时间促进赤铁矿物相的形成; 碳酸钙和碱式碳酸镁的组合使用有利于提高铁精矿品位和回收率。     

金川镍渣的工艺矿物性质分析

采用化学分析、X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜和能谱仪等方法,研究了金川镍渣的粒度组成、可磨性、化学组成、矿物组成、结构、主要有价成分Ni、Cu、Fe的元素分布等工艺矿物学性质。结果表明,该镍渣粒度主要集中在1~5 mm,渣的相对可磨度系数K镍渣=0.31,相对标样黄铁矿比较难磨。镍渣主要由铁氧化物、硅氧化物、镁和钙的氧化物组成,其它成分含量较少,属于碱性渣。与一般镍渣相比,渣中Fe含量较低,Mg含量较高,有价金属Ni的损失偏高。镍渣中主要矿相成分是铁镁橄榄石和非晶质玻璃质,并含少量的铜镍铁硫化物、辉铜矿、磁铁矿等。铁镁橄榄石主要呈柱状晶体沿一定方向排列,部分橄榄石形状不规则,非晶质玻璃质则充填在橄榄石间。该渣主要为固溶体分离结构,微细粒的金属硫化物无规律地分布于硅酸盐基质中,有用矿物的单体解离比较困难。Fe主要存在于铁镁橄榄石中,Ni和Cu主要分布于铜镍铁硫化物中。     

SiO2在炉渣CaO-SiO2-MgO-Al2O3体系中的熔解行为

采用直接熔解法研究了SiO₂颗粒在CaO-SiO₂-MgO-Al₂O₃渣系中的熔解过程, 探索了炉渣成分、温度对SiO₂颗粒熔解时间的影响规律, 通过SEM-EDS并结合factsage软件分析了SiO₂熔解机理, 确定SiO₂颗粒周围没有形成固相层, 并在此基础上结合缩芯模型构建了动力学模型。结果表明, 随着炉渣碱度及温度提高, SiO₂颗粒熔解完成所需时间逐渐降低, 而随着炉渣中MgO及Al₂O₃含量增加, SiO₂颗粒的熔解完成所需时间先降低后增加。SiO₂的熔解过程分为2个阶段, 反应前期为界面反应控制, 表观活化能为330.52 kJ/mol; 反应后期为外扩散控制, 表观活化能为480.28 kJ/mol, 控制环节的转变是由熔体黏度的变化造成的。     

低钛高炉渣脱硫能力研究

针对某钢厂低钛高炉渣的实际情况,研究了二元碱度(w(CaO)/w(SiO₂))和MgO等化学成分变化对该渣系脱硫能力的影响规律。结果表明,低钛高炉渣的脱硫能力随着炉渣二元碱度增加而提高;当w(MgO)<10%时,炉渣脱硫能力随MgO含量增加而升高,继续增加MgO含量,其脱硫能力反而降低;随着Al₂O₃和TiO₂含量增加,炉渣脱硫能力降低。建议高炉生产炉渣二元碱度保持在1.05~1.10,炉渣MgO含量应保持在9%~10%,同时应适当降低Al₂O₃和TiO₂含量。     

脱铜阳极泥熔炼高铅渣熔点“测不准”问题分析

脱铜阳极泥熔炼高铅渣在熔点测定过程中由于挥发会导致测定结果偏离“真值”(“测不准”)。以卡尔多炉工艺熔炼脱铜阳极泥的高铅渣为研究对象,尝试通过研究挥发机制预测升温过程的适时炉渣组成,进一步以适时炉渣组成与熔点测定值对应,以消除挥发的影响。采用FactSage 7.1软件计算熔炼渣的熔点和挥发反应的ΔG,用半球法测定熔化温度,利用TG热重分析仪测定渣样的失重变化规律。结果表明,高温下含铅渣挥发主要是PbO以及少量的Bi₂O₃、As₄O₆、TeO₂、SeO₂和Sb₄O₆挥发导致的,在950～1 200℃高温段挥发最明显,当PbO含量分别为14.52%、25.07%、28.75%和41.25%时,铅渣挥发率分别为35.25%、49.48%、55.92%和58.39%。Factsage计算熔点值比半球点及流动温度实测值偏高。对脱铜阳极泥熔炼高铅渣所测半球点温度和流动温度与适时炉渣成分(基于原始炉渣成分及挥发失重的测算)对...     

铁矾渣热分解过程研究

采用DSC-TG和XRD分析方法对铁矾渣热分解过程进行了研究。结果表明: 铁矾渣的热分解包括脱水、脱氨、氧化和晶型转变等复杂步骤; 经750 ℃焙烧, 铁矾渣呈红棕色, 最终产物主要为ZnFe₂O₄和Fe₂O₃; 基于Kissinger法和Flynn-Wall-Ozawa法得到铁矾渣在350～450 ℃和630～720 ℃温度区间热分解反应的活化能分别约为260和230 kJ/mol, 频率因子分别为3.07×10¹⁹和1.29×10¹²。     

金川镍渣熔融炼铁及熔渣制备微晶玻璃的研究

以金川镍渣为主要原料提铁,以及采用浇铸工艺制备二次熔渣微晶玻璃,获得了可用于炼钢的生铁原料和建筑装饰用微晶玻璃.利用正交试验设计方法探讨了不同原料配比组成条件下渣铁分离和熔渣微晶玻璃晶化的效果,确定了可用于工业试验的最佳原料配比:85.1%镍渣,1.8%氧化铝粉,6.6%生石灰,5.0%萤石,1.6%氧化钠,5.1%焦炭.通过X射线衍射分析、物理化学性能测试、光学显微分析等手段确定了微晶玻璃的物相组成及性能特征.     

铜吹炼渣侧吹贫化新工艺研究

提出把传统的P-S转炉改造为具有将燃料喷射进炉膛保温和固体还原剂从风口喷入熔池功能的还原转炉,创造弱还原气氛处理铜吹炼渣的新工艺。研究结果表明,该工艺能耗低,Fe3O4还原彻底,铜回收率高。处理50 t含Fe3O4为41%的吹炼渣,当控制炉温为1250℃、煤基还原剂输送速率为30 kg/min、渣中Fe/SiO2=1.25时,可将渣中的Fe3O4降至5%以下。工业验证性试验表明,用此工艺处理50 t含Fe3O4为46%的转炉渣,经过还原后弃渣含Cu 0.34%、含磁性氧化铁3.55%,铜的回收率为89.4%。     

从工艺矿物学分析转炉渣选矿存在的问题及对策

铜冶炼的转炉渣是重要的二次金属资源,基本采用浮选法回收。由于其性质复杂,特别是随着铜冶炼工艺的进步,渣中铜的硫化物越来越减少而氧化物越来越增加,加上转炉渣冷却方式等因素的影响,导致转炉渣的性质更为复杂难选。通过对转炉渣的工艺矿物学研究,为改进选矿工艺提供了科学依据,提高了选矿指标。     

金川镍转炉渣回收钴新工艺——从水淬富钴冰铜制取氧化钴粉工业试验

采用转炉渣电炉贫化—钴冰铜转炉吹炼—水淬富钴冰铜加压浸出—P204萃取除杂质、P507萃取分离钴、镍制取纯氧化钻粉的新工艺,技术先进、金属回收率高、经济效益显著,国内外均属首次应用。本文叙述了转炉渣回收钴的工艺流程选择,并着重叙述了从水淬富钴冰铜制取氧化钴粉的工业试验结果。     

微波处理转炉钢渣回收铁的试验研究

在氮气保护气氛下利用微波加热对转炉钢渣的碳热还原行为进行了研究。结果表明;铁收得率随钢渣粒度、还原温度、碳当量、保温时间的增加而升高。在2倍碳当量、粒度0.15 mm、还原温度为1 400 ℃下保温45 min, 铁收得率最高可达93.6%, SEM/EDS分析显示此条件下所得渣块无Fe存在。该试验为转炉钢渣中铁的回收提供了依据。     

转炉渣分离选别试验研究

转炉渣含有5%左右的金属铁,以16kg/min的筛分给矿量,其细粒部分达到建筑用粗砂的级配要求。采用细磨-隔渣-弱磁选工艺后可用于水泥铁质校正原料使用。     

铜冶炼炉渣混合浮选工艺研究及生产实践

针对楚雄滇中有色金属公司铜冶炼过程产生的电炉渣、转炉渣进行了混合浮选研究。混合渣含铜1.710%,磨至细度为-50μm占90%后进入浮选作业,通过两次粗选、两次扫选、粗精矿不磨三次精选的工艺流程,可获得铜精矿品位为21%,尾矿品位0.28%以下,回收率85%以上的工艺指标。在实际生产中,通过对工艺流程的改造,又进一步优化了浮选指标。     

制备混凝土用细磨镍冶炼水淬渣的活性

研究以细磨镍冶炼水淬渣制备低标号混凝土的工艺。结果表明,细磨的镍冶炼水淬渣部分作骨料,部分作胶凝剂制备低标号混凝土是可行的,可用于路基填充等适宜工程。镍冶炼水淬渣粉活性随磨粉比表面积增加而提高,混凝土强度受镍冶炼水淬渣粉比表面积、用量及添加剂的影响。碱性氧化物含量低、SiO2含量高的酸性镍冶炼水淬渣,欲获得较高的活性,须磨到足够大的比表面积和选用适宜的活化剂。     

钢渣的回收利用

介绍了钢渣的用途和钢渣中回收金属的工艺流程，阐述了流程和加自磨作业的重要性，并对梅山转炉渣的回收和利用提出了看法。文末对该项目的经济效益情况作了简单地论述。