刚果(金)某氧化铜精矿还原熔炼渣型优化实验

刚果（金）某地区经浮选得到的氧化铜精矿,含铜28.39 %,矿石中的铜主要赋存在孔雀石中。在实际生产中,采用鼓风炉还原熔炼处理该类氧化铜精矿,存在熔炼温度较高、氧化钙添加量大、熔炼渣含铜偏高的问题,为此,进行渣型优化实验研究,考察了还原焦比、CaO:SiO2比和氧化亚铁加入量对氧化铜精矿还原熔炼的影响。结果表明,在还原熔炼时,焦比主要影响粗铜产率和铜回收率,CaO:SiO2主要影响渣中铜含量,熔炼温度是影响渣黏度的主要因素。在还原焦比为5 %,选择酸性熔炼渣型,渣中CaO:SiO2为0.4-0.55,FeO:SiO2为0.13条件下,渣含铜可降至0.4 %以下,铜回收率在98 %以上。     

喷吹煤气高炉冶炼的极限焦比研究

本文提出用煤气代替煤粉进行喷吹,简化了高炉冶炼过程,使得喷吹煤气的高炉冶炼达到焦比极限成为可能。应用焦比与直接还原度的联合计算方法,研究了喷吹煤气新工艺下的极限焦比值。结果指出:煤气仅进行间接还原时,高炉冶炼1000 kg生铁的总耗热为1506849.53 k J/t Fe,焦比为238.88 kg/t Fe,直接还原度为0.20。而煤气在风口区燃烧提供热量时,高炉冶炼1000 kg生铁的总耗热为1873112.57 kJ/tFe,焦比为258.89 kg/tFe,直接还原度为0.34。当喷入的煤气一部分在风口区燃烧供热和一部分在间接还原区进行间接还原时,喷煤气高炉才能达到极限焦比值。直接还原度和极限焦比都随着喷入的煤气量的增加而先减小后增大。计算得到喷煤气高炉的极限焦比值为124.76 kg/tFe,喷入的煤气量为1127.97 m3/tFe,直接还原度可降到0.044,新工艺冶炼需要的单位生铁总热量为1074599.9 kJ/tFe。     

从赤泥中回收有价产品

众所周知，从铝土矿中碱法提取氧化铝(拜耳法)的主要废料称作赤泥。大约每两吨铝土矿产生一吨赤泥。牙买加铝土矿产生的赤泥富含赤铁矿、氧化铝和二氧化钛。试验已经证明，用纯碱烧结和苛性碱浸出可回收赤泥中90％的氧化铝。碳高温还原可使赤铁矿转化为金属化率高于94％的金属铁，从而可用磁选分离它。由于没有废弃产品的产生，这种磁选分离是值得的。因此，提供了一个完全利用废料的机会。相反地，可将预先分离过的物料给到铁鼓风炉风口中，或者通过熔炼产出生铁。如果熔炼，炉渣中的二氧化钛浓度可能足够高，可用现有的酸浸工艺回收它。本文叙述了回收氧化铝的结果，以及从赤泥中回收二氧化钛的计划。此外，还叙述了不断发展的提取铁的技术，特别是对被还原物料的磁选分离方法。还讨论了用还原赤泥作为直接还原铁的替代物的相关问题。     

高铁赤泥中铝的赋存状态及铝铁分离技术研究

针对拜耳法高铁赤泥无害化处置与资源化利用难题,研究了高铁赤泥中铝的赋存状态及其对铝铁分离的影响。借助XRD、铁化学物相分析、SEM-EDS等检测手段,主要关注高铁赤泥的化学组成、矿物组成以及铝的赋存状态等工艺矿物学特征。赤泥的主要组成矿物为褐铁矿、赤铁矿和铝针铁矿和钛铁矿。查明赤泥中的铁主要以针铁矿、赤铁矿的形式存在;铝主要以类质同象存在于针铁矿中,形成铝针铁矿,部分以三水铝石的形式存在,铁铝共生关系密切。赋存于针铁矿中的铝采用常规物理分选方法无法实现铝铁分离,利用磁化焙烧和悬浮焙烧预还原-电炉熔炼工艺分别尝试对高铁赤泥进行铝铁分离,磁化焙烧能够实现赤铁矿、针铁矿向磁铁矿的定向转化,但不能有效破坏铁矿物中铝的类质同象结构,无法实现铝和铁的分离,导致磁选铁精矿中TFe品位低、Al2O3含量高;悬浮焙烧预还原-电炉熔炼工艺能有效实现高铁赤泥的铁铝分离与综合利用,当原料TFe品位为46.85%、Al2O3含量为13.31%时,可获得TFe 92.86%的炼钢用生铁,同时所得到的矿渣产品可以作为生产铝酸盐水泥熟料的原料。可见,悬浮焙烧预还原-电炉熔炼工艺可以有效破坏矿石内部铝和铁类质同象的晶格结构,实现了铝铁的高效分离,为高铁赤泥的无害化处置与资源化利用提供了新途径。     

赤泥铁精粉直接还原实验研究

开展了赤泥铁精粉直接还原实验研究, 分析了直接还原温度、氧化钙配比(相对赤泥铁精粉质量分数)、配碳量(碳氧物质的量比)、直接还原时间等工艺参数对还原后赤泥铁精粉金属化率的影响。结果表明, 提高还原温度、适当提高氧化钙配比以及延长还原时间均有利于赤泥铁精粉中铁氧化物的还原; 适宜的还原条件为: 还原温度1 100 ℃、氧化钙配比10%、配碳量1.2、还原时间120 min, 在此条件下赤泥铁精粉直接还原后的金属化率为91.56%。该工艺参数可为赤泥铁精粉回转窑还原工业化试验提供参考。     

高品位氧化铜矿熔炼渣型优化实验研究

针对非洲某高品位氧化铜矿开展渣型优化实验研究,主要开展了氧化钙加入量、氧化亚铁加入量、焦率和精矿含水等实验研究.结果表明,矿石中的铜赋存在孔雀石中,在焦比5％、熔炼温度1400℃、还原熔炼时间2 h、CaO:SiO2=0.4:1、FeO:SiO2=0.1时,铜和钴回收率分别为99％ 和98％,熔渣含铜和钴分别为0.3％...     

赤泥团块利废还原提铁

为探究还原时间、还原温度、还原剂比例、PS塑料替代还原剂比例对赤泥团块还原提铁的影响,进行了直接还原提铁试验和矿相分析.结果表明,提高还原剂配入比例在一定程度上能够促进赤泥直接还原提铁效率,但过量的还原剂会对还原过程造成不利影响,恶化还原产物指标;利用PS塑料替代焦粉作为还原剂,在一定范围内对赤泥的还原提铁有促进作用,...     

高品位氧化铜矿熔炼渣型实验研究

针对非洲某高品位氧化铜矿开展渣型实验研究,主要进行了氧化钙加入量、氧化亚铁加入量、焦率和精矿含水等实验研究。结果表明,矿石中的铜赋存在孔雀石中,在焦比5%,熔炼温度1400℃,还原熔炼2小时,CaO:SiO2 =0.4:1,FeO:SiO2=0.1时,铜和钴回收率分别为99%和98%,熔渣含铜和钴分别为0.3%和0.01%;适量添加氧化亚铁造渣,能降低氧化钙的加入量,过低的氧化钙加入量会导致熔炼的流动性变差;熔渣中铜主要以高冰铜的形式存在,常规浸出方法回收困难。     

赤泥种类对红土镍矿和赤泥共还原产物磨矿特性的影响

针对赤泥与红土镍矿共还原产物可磨度低的问题,研究了两种拜耳法赤泥在不同温度和比例下与低品位红土镍矿共还原得到的共还原产物的可磨度以及磨矿产品颗粒的特性。结果表明,还原温度升高,原生赤泥和预富集赤泥的共还原产物可磨度都降低,共还原产物磨矿产品的+0.045 mm粒级中的铁富集变得明显,磨矿产品中该粒级的颗粒逐渐变大;赤泥比例增加,原生赤泥的共还原产物可磨度先升高后降低,共还原产物磨矿产品中+0.045 mm粒级铁富集程度先降低后升高,磨矿产品中该粒级的颗粒先变小后变大,并且出现单体铁颗粒,数量逐渐增多。预富集赤泥的共还原产物可磨度升高,共还原产物磨矿产品+0.045 mm粒级中的铁富集程度明显降低,磨矿产品中该粒级的颗粒逐渐变小。     

某高铁赤泥煤基直接还原过程中金属铁晶粒成核剂的选择及应用

从热力学出发研究了赤泥直接还原过程中金属铁晶粒成核剂选择的途径，并用于某高铁赤泥直接还原。配入成核剂Ｂ高铁赤泥煤基直接还原工艺研究结果表明，新型成核剂Ｂ在还原过程中产生了催化作用，使得还原温度、Ｃ＿固／Ｆｅ比下降，直接还原团块金属化率增加     

基于外热式还原及熔分的赤泥与铝电解固废协同处置技术

铝冶炼企业产生的赤泥和废阴极成分满足固-固直接还原技术要求,为实现这两类固废在企业内部循环利用,采用外热式供热方式协同处理赤泥和废阴极.研究了还原机理,配碳方式对球团还原的影响,并对后续熔分的效果和产品质量进行了分析.结果表明,利用废阴极及阳极碳粉可成功对赤泥中的铁在高温下进行还原,还原后铁的金属化率高达95％以上,且外配碳方式对球团的质量更有利;赤泥金属化球团须采用压块或留熔池操作,才能进行渣铁的有效熔化分离,分离后可得到含铁98.85％、含碳0.13％的钢水,铁元素的收得率超过96％;分离到渣中的有害成分能得到有效固化,渣中铝化物含量达到37％左右,可加入氧化铝提纯工序作为配矿使用.     

改性赤泥对复合胶凝材料的性能影响

以工业固废拜耳法赤泥、电解锰渣、钢渣为主要原料制备复合胶凝材料,研究各组分的最佳配比,在此基础上对拜耳法赤泥进行高温煅烧改性,确定最佳煅烧制度.采用DWS-51钠离子测试仪分析煅烧后拜耳法赤泥的碱溶出情况,借助X射线衍射(XRD)仪和扫描电镜(SEM)研究煅烧后拜耳法赤泥的矿物组成、复合胶凝材料水化产物的成分及形貌.结...     

拜耳法赤泥熔融态深度还原烧结协同提取铝、铁实验研究

赤泥中铁、铝的存在影响钪和稀土的浸出及萃取。通过对拜耳法赤泥进行分析测试,设计了还原烧结协同回收铝、铁技术方案,系统研究了熔融态深度还原烧结协同提取赤泥中铝、铁的工艺。在较佳条件下,铁精矿品位为73.97%,回收率达到90.27%,铝溶出率达到96.28%,铝硅酸盐矿物转化为铝酸钠,碱浸得到铝酸钠溶液,后续可用于制取聚合氯化铝产品。赤泥中的含铁复杂矿物转化成具有磁性的磁铁矿和单质铁,磁选回收含铁矿物,实现赤泥中铁、铝的协同回收。该工艺不仅减弱了铝、铁矿物对后续酸浸萃取提取钪、钛、稀土的不利影响,且使得钛、钪和稀土在尾渣中得到富集,有利于实现赤泥多元素高值化综合利用。      

广西某地区沉积型和堆积型铝土矿溶出性能分析

模拟拜耳法铝土矿溶出及赤泥磁选工艺,研究了广西地区典型的堆积型和沉积型铝土矿中铝矿物的溶出性能及赤泥中铁矿物的分选性能。结果表明: 堆积型铝土矿中各元素分布呈现各自集中、相对分散的特点,铝矿物主要为一水硬铝石,铝相对溶出率达93.58%,赤泥中的铁矿物主要为赤铁矿,铁精粉全铁含量为55.71%。沉积型铝土矿分化程度较低,各元素之间嵌布紧密,矿石中的铝矿物主要是一水硬铝石和绿泥石物,铝相对溶出率为87.73%,赤泥中的铁矿物主要是绿泥石,铁精粉全铁含量仅为31.63%。     

山东某赤泥磁化焙烧—磁选提铁初探

随着我国氧化铝产量的不断增大,排放的赤泥量也日益增加,普通堆存处置的方式所带来的污染生态环境、占用土地资源等问题越来越突出。为有效富集赤泥中的铁,以山东某赤泥为研究对象,在矿石性质分析的基础上,进行了磁化焙烧-弱磁选工艺流程试验。结果显示：赤泥铁品位为37.37%,赤泥中铁主要存在于赤、褐铁矿中,赤、褐铁矿中铁占总铁的98.23%;赤泥在CO浓度30%、焙烧温度620 ℃、焙烧时间为20 min的条件下磁化焙烧,焙烧产品磨细至-0.038 mm含量70%,在磁场强度为85.6 kA/m条件下进行弱磁选,可获得铁品位47.01%、作业回收率73.01%的最终铁精矿。对获得的铁精矿进行铁物相分析、XRD分析和磁性分析可知,赤泥中的赤、褐铁矿在磁化焙烧过程中大部分被还原成磁铁矿,铁矿物磁性增强,进而可以通过弱磁选实现铁矿物与脉石矿物的分离。但是针对铁精矿中铁品位的继续提升与铝的脱除需要进一步的研究。     

拜尔法赤泥利用现状及高效资源化利用新技术

介绍了拜尔法赤泥的组成成分、性质、利用现状及高效资源化利用新技术。赤泥主要含铁、铝、硅、钙、钠、钛、氧和少量或微量钪、钒、锆、钽、铌等稀有金属,其成分复杂,矿物粒度细,物理分选困难;以往采用的赤泥冶化处理技术又因其回收元素的品位偏低和其含硅、钙过高而难以产生效益,大规模利用赤泥的工业技术至今在国内外仍没有取得突破性进展。为此,作者开发了一种新技术:赤泥用稀盐酸浸出,所得矿浆经沉降分离后得到复合型净水剂产品和浸出渣,浸出渣经磁选得到铁精矿产品和富钛渣,富钛渣用硫酸循环浸出,得到富钛液和硫酸浸出渣,从富钛液中回收钛、钪、钒,余液用于生产聚合硫酸铁铝,硫酸浸出渣可作为提取锆、钽、铌原料,或作为建材原料。本法工艺简单,能耗低,原辅材料便宜易得,产品市埸需求量大,具有显著的社会、经济和环保效益。      

赤泥综合利用回收钛金属技术进展

赤泥是铝土矿提取氧化铝工业生产流程中排放出的固体废弃物。随着铝产业的快速发展,大量赤泥排放堆积,对自然生态环境造成了严重的污染。铝工业生产工艺的差异会产出不同类型的赤泥,但均含有钛、钪、铁、铝等多种有价金属,是一种可利用的二次矿产资源。近年来,钛的市场需求量逐渐增大,回收赤泥中的二氧化钛是其来源之一。对此,详细总结了近年来国内外赤泥中二氧化钛的提取方法及最新的研究进展,准确分析了酸浸、焙烧-酸浸及联合法回收钛的工艺特点及原理,为我国赤泥高效综合利用探寻一种绿色、经济、合理的新工艺。     

还原焙烧赤泥-综合回收铁铝研究

通过单因素试验系统研究了还原焙烧赤泥过程中各因素对铁铝回收效果的影响。结果表明, 控制配碳质量比15%, 在焙烧温度800 ℃、钙硅比2.6、碱比1.5条件下焙烧60 min, 通过氢氧化钠调整液浸出铝和磁选回收铁, 铝溶出率达到83.8%, 铁回收率在95.0%以上, 铁精矿品位62.0%左右。磁选尾矿钪含量约为200 g/t, 满足工业利用要求。     

拜耳法赤泥选铁工艺研究

以拜耳法赤泥为原料,在分析赤泥性质的基础上,考察赤泥选铁的途径和最佳条件。分析发现赤泥铁渣中主要矿物为赤铁矿和水化铝硅酸盐。研究了以磁化焙烧-磁选工艺从赤泥中回收铁精矿的工艺技术,并确定赤泥选铁的最佳工艺参数为焙烧温度750 ℃,焙烧时间20 min,掺碳量6%,磁选次数2次,磁选磁感应强度0.1 T。此工艺条件下得到的铁精矿品位为62.36%,回收率49.60%,S含量0.273%,达到了试验效果。