铜渣组分含量对渣锍高温沉降分离效果的影响

本文利用高温沉降实验对FeO-SiO_2-Fe_3O_4-CaO-Al_2O_3-MgO系中不同组分含量以及温度对铜渣、铜锍分离效果的影响进行研究,同时利用热力学计算软件FactSage结合含固相熔渣的黏度、密度计算公式,对不同渣型炉渣的黏度和密度进行计算,进而研究其对渣锍分离效果的影响。结果表明,当炉渣黏度大于0.5Pa·s时,黏度升高对渣锍分离有着十分不利的影响。当炉渣各组分控制在SiO_2/Fe比(w(SiO_2)/w(Fe))0.82%～0.97%、w(CaO)0～6.2%、w(Al_2O_3)2%～7%、w(MgO)0～1.25%和w(Fe_3O_4)0～10%,且沉降温度在1230℃以上时,熔渣具有良好的流动性,其密度也在理想的范围内,沉降后渣中的含铜量低于1%。由沉降后渣的矿相分析表明,难以沉降的铜物相主要为呈点状分布的微米级黄铜矿和少量大粒径的辉铜矿。     

Fe_2O_3-SiO_2-Al_2O_3系还原烧结过程中Fe_2O_3的反应行为（英文）

以纯化合物和高岭土为原料,研究Fe_2O_3-SiO_2-Al_2O_3三元系还原烧结过程中Fe_2O_3的反应行为。热力学计算分析和还原烧结实验结果表明,在还原性碳气氛中,1173 K下Fe_2O_3被还原后得到的FeO能分别与SiO_2和Al_2O_3反应生成硅酸亚铁和铝酸亚铁。对于Fe_2O_3-SiO_2-Al_2O_3三元系,在还原性气氛条件下,Fe_2O_3还原后形成的FeO将优先与Al2O3反应形成铝酸亚铁,只有当体系中Al_2O_3反应完全后还存在过量的FeO时,SiO_2才能与FeO反应形成硅酸亚铁。当烧结温度继续升高到1473 K时,三元系中形成的铝酸亚铁将进一步与体系中的SiO_2反应生成莫来石和FeO。研究结果有望为氧化铝生产过程中低A/S比含铁原料的铝硅分离提供新的思路。     

铜闪速吹炼过程多相平衡热力学分析

基于最小自由能原理,建立铜闪速吹炼过程多相平衡数学模型,考察粗铜含硫(CSCu)、渣中钙铁比(RCaFe)、富氧浓度(COxy)和温度(T)对平衡产物各相主元素与组分含量的影响。结果表明:对一定投入量和一定成分的铜锍,提高CSCu可增加粗铜产能,但Cu品位降低,可减少渣量,渣含Fe_3O_4降低,渣流动性变好;随着RCaFe增加,粗铜量减小,渣量和熔剂量增加,渣含FeO和Fe_3O_4降低,渣含Cu升高;COxy增加,除对粗铜含氧、富氧和烟气量产生一定影响外,对其他组分含量影响不大;T增加,会影响粗铜含氧、粗铜和炉渣量,还可降低渣含铜。     

基于FeO-SiO_2-Al_2O_3渣型的废旧铝壳锂离子电池还原熔炼回收有价金属（英文）

提出一种基于FeO-SiO_2-Al_2O_3渣型废旧铝壳锂离子电池还原熔炼回收有价金属的新工艺,该工艺仅采用铜渣作造渣剂。研究表明:在造渣剂用量为铝壳锂离子电池质量的4.0倍、熔炼温度1723 K、熔炼时间30 min条件下,钴、镍、铜的回收率最高,分别为98.83%、98.39%和93.57%;还原熔炼合理的渣型组成为m(FeO):m(SiO_2)=0.58:1~1.03:1,Al_2O_3含量为17.19%~21.52%;熔炼产出合金主要由Fe-Co-Cu-Ni固溶体相和冰铜相构成,产出炉渣的主要矿物成分为铁橄榄石和铁铝尖晶石,铜在渣中损失的主要机制是板条状铁橄榄石对冰铜和金属铜的机械夹杂。     

预处理方式对盐酸浸出钛铁矿制备人造金红石的影响

本文以钛铁矿精矿为原料,采用盐酸浸出制备人造金红石,首先采用Factsage 6.0热力学软件绘制了相关组分的φ-pH图,研究了盐酸浸出制备人造金红石的热力学基础;而后研究了还原焙烧和弱氧化焙烧两种预处理方式对人造金红石品位、粉化率等的影响。结果表明:在盐酸加压浸出体系中,钛铁矿中的FeO、Fe_2O_3、CaO和MgO均能溶解在溶液中,而SiO_2和TiO_2则留在固相中;还原焙烧和弱氧化焙烧预处理有利于提高产品TiO_2的品位,其中弱氧化焙烧还可降低产品的粉化率。     

高铁三水铝石型铝土矿烧结过程中氧化铝反应热力学

研究了高铁三水铝石型铝土矿烧结过程中Al_2O_3与CaCO_3、CaO、SiO_2及FeO反应的热力学规律.结果表明:在1 473～1 673 K温度下,Al_2O_3比Fe_2O_3更易与CaCO_3反应;Al_2O_3与铁酸钙(2CaO·Fe_2O_3和CaO·Fe_2O_3)反应不能生成3CaO·Al_2O_3,当烧结温度大于1 000 K时,可以与2CaO·Fe_2O_3反应生成12CaO·7Al_2O_3;SiO_2比Al_2O_3更易与CaO结合,Al_2O_3与SiO_2直接反应生成硅酸铝的可能性较小;当烧结温度为1 473～1 673 K时,除CaO·2Al_2O_3和CaO·Al_2O_3不能向3CaO·SiO_2转变外,其余铝酸钙均可在SiO_2的作用下向硅酸钙转变;2CaO·Al_2O_3·SiO_2是CaO、Al_2O_3和SiO_2三者直接反应的产物,不能由硅酸钙和铝酸钙相互反应生成;CaO、Fe_2O_3、Al_2O_3和SiO_2四元矿物存在时,烧结过程优先生成2CaO·Al_2O_3·SiO_2和4CaO·Al_2O_3·Fe_2O_3,这与烧结实验结果相符.     

熔融富铌渣电解提铌的试验研究

为实现富铌渣中铌资源电化学选择性还原和分离,采取熔融氧化物电解技术,对含铌SiO_2-CaO-FeO-Nb_2O_5渣体系进行电解试验,以研究电解电势、熔渣组成等因素对富铌渣电化学还原率的影响。结果表明:熔融氧化物电解可实现含铌熔渣中铌资源的提取;铌还原率随着电解电势的增大而提高,随着熔渣中Nb_2O_5和FeO含量增加而降低。通过对熔渣电解过程的分析并结合电化学还原原理,建立了富铌渣电化学还原过程中的控制方程,揭示了降低气氛氧分压、提高电解电势、选择合适的熔渣体系等途径提高电化学还原效率的规律,为富铌渣中铌资源的电化学提取分离提供理论依据。     

灰铸铁电渣重熔过程石墨球化现象的研究

实验证明,采用高Ｓｉ含量铸铁自耗电极和含稀土氧化物的ＣａＦ２基熔渣,在直流反极性电渣重熔条件下,可制得球墨铸铁,铸铁中石墨球化现象是铁水经电化学变质处理的结果,熔渣中Ｍｇ１Ｃｅ阳离子在渣－金界面阴极区被还原进入铁水熔池,起到球化剂的作用,提高阳极区自耗电极中的Ｓｉ含量,可以抑制渣中Ｆｅ阳离子的形成,有助于上述电池化学还原反应的进行,这对建立新的冶金工艺技术有一定意义。     

铜渣还原活化制备新型胶凝材料与矿山充填的应用

以铜渣为研究对象,煤炭作为还原剂,石灰作为活化剂,对铜渣进行高温熔融还原回收铁和渣相重构活化,研究了不同温度、煤炭和石灰含量、还原渣粒度对铁的回收率和胶凝材料抗压强度的影响。结果表明:在铜火法冶炼产生的铜渣温度范围内,可以满足铜渣还原回收铁的要求。石灰和还原剂在还原渣的物相重构中起到了关键作用。另外,在温度为1400℃、石灰39 g、煤炭13 g条件下,铁的回收率达89.6%,以产生的还原渣制备胶凝材料的抗压强度28 d时达到9.7 MPa。并且还原渣与尾砂调配制备的新型胶凝材料,其28 d后的抗压强度均满足矿山充填的要求。     

还原熔炼法从谦比希铜冶炼厂转炉渣中回收钴(英文)

研究从赞比亚谦比希铜冶炼厂转炉渣中回收钴的还原熔炼过程。实验考察还原剂用量、熔炼温度、保温时间及渣型改善剂CaO和TiO2的添加对还原熔炼金属回收率的影响。采用X射线衍射、扫描电子显微镜及能谱分析对所得贫化渣和含钴合金进行表征。结果表明,在优化条件下,转炉渣中钴、铜、铁的回收率分别为94.02%,95.76%和小于18%;贫化渣的主要物相组成为铁橄榄石和铁尖晶石,含钴合金中主要含有金属铜、含钴铜的铁合金和少量的硫化物。     

Moderate Dilution of Copper Slag by Natural Gas

To enable use of copper slag and extract the maximum value from the contained copper, an innovative method of reducing moderately diluted slag to smelt copper-containing antibacterial stainless steel is proposed. This work focused on moderate dilution of copper slag using natural gas. The thermodynamics of copper slag dilution and ternary phase diagrams of the slag system were calculated. The effects of blowing time, temperature, matte settling time, and calcium oxide addition were investigated. The optimum reaction conditions were identified to be blowing time of 20 min, reaction temperature of 1250°C, settling time of 60 min, CaO addition of 4% of mass of slag, natural gas flow rate of 80 mL/min, and outlet pressure of 0.1 MPa. Under these conditions, the Fe₃O₄ and copper contents of the residue were 7.36% and 0.50%, respectively.     

Effect of Ilmenite Component and AIR on Element Distribution of Titanium Slag Smelted by DC Arc Furnace

助化学平衡计算法,对冶炼过程中钛、碳及伴生元素的分配行为进行了研究,并用生产结果加以验证,计算结果与实验结果较吻合。结果表明:钛铁矿中Ti O2和Fe O含量的增加,增加了作为微量元素和用于还原Fe O和Ti O2的C量,提高了钛渣中总的Ti O2和Ti2O3的量,同时降低了用于还原Fe2O3的C量,降低了钛渣中Fe O的含量。当钛渣中Fe2O3含量由12%增加到20%时,作为微量元素C和用于还原Fe2O3的C量分别降低了0.006 mol和0.348 mol,钛渣中总的Ti O2和Ti2O3的量分别降低了8.34%和2.37%,而用于还原Fe2O3的C量增加了约0.36 mol,Fe O的质量分数增加了8.94%。其他成分对钛渣中总的Ti O2量的影响程度由大到小排序为:Si O2>Mg O>Al2O3>Ca O。对钛渣还原冶炼过程中元素分配行为的研究,可实现对工艺的更好控制、提高钛渣品位。     

Pure metal extraction from molten oxide slag by short-circuit galvanic cell

The oxygen-ion-permeable membrane galvanic short-circuit method has been developed, in which pure metal was directly extracted from the molten oxide slag, and no external voltage is applied. The galvanic cell employed in the experiment was as follows: graphite rod|[O]_(Fe C saturation)[ZrO_2(MgO)|(FeO)_(slag))|Fe rod. The reduction current in the galvanic cell consisted of an external short-circuit current and an interior short-circuit current in the oxygen-ion-permeable membrane. The real-time variation of external circuit reduction ratio of the molten slag could be obtained from the curve of the external circuit current to the time.     

FCB法三丝单面埋弧自动焊焊接冶金反应分析

借助XRF、XRD、EPMA等测试手段,对FCB法三丝单面埋弧自动焊表面焊剂NSH-55E的焊接冶金反应进行了初步分析。结果表明,熔敷金属中存在少量夹渣物,主要由SiO2、FeO、CaO及CaSiO3构成;焊剂和熔渣中存在的主量物质为MgO、SiO2、CaO、Al2O3、CaF2、TiO2、Na2O、MnO、Fe2O3,另外因焊接高温化学冶金作用,熔渣中新生成了CaO·MgO·2SiO2、CaO·Al2O3·2SiO2物相;熔渣中MnO、TiO2的含量明显高于焊剂,这与焊剂中加入了一定量的锰铁和钛铁作为合金剂和脱氧剂有关。     

Oxidization mechanism in CaO-FeOx-SiO2 slag with high iron content

Oxidization mechanism in CaO-FeOx-SiO2 slag with high iron content was investigated by blowing oxygen into molten slag so as to oxidize Fe（ Ⅱ）. The relationship between Fe（ Ⅱ ） content and oxidizing time at different temperatures was obtained by chemical analysis. Microstructure of slag was observed by metallographic microscope and SEM. Phases compositions were ascertained by EDXS and XRD. Grain size and crystallizing quantity of magnetite（Fe3O4 ） were determined by image analyzer. The oxidizing kinetic equations were deduced. Confirmed by graphical construction method, Fe（ Ⅱ ） oxidizing reaction in CaO-FeOx-SiO2 slag system is of first order, and the reaction apparent energy Eo is 296. 67 kJ/mol in the pure oxygen and 340. 30 kJ/mol in air. The enrichment and crystal growth mechanism of magnetite（Fe3O4 ） phases were investigated. In oxidizing process, content of fayalite declines, while that of magnetite（Fe3O4 ） increases, and iron resources enrich into magnetite（Fe3O4 ） phase. All these provide a theoretical base for compressive utilizing of those slags.     

铅鼓风炉中铜、硫、砷和锑对银分布的影响(英文)

研究铅鼓风炉中杂质对银分布的影响。将含有不同Cu、S、As和Sb含量的铅烧结块在管式炉中于1573K下进行烧结,然后随炉冷却。烧结气氛为还原性的CO+CO2气体(p(CO)/p(CO2)=2.45)。采用SEM-EDS对所得样品进行表征。结果表明:烧结样品中含有5种不互溶的相,即炉渣(CaO,FeO,SiO2)、冰铜(S,Cu,Fe)、硬渣(As,Fe,Cu)、Cu-Sb相和铅块。银在Cu与Sb形成的熔体中的溶解度比在液态铅中的高。S与Cu形成冰铜,As与Cu形成硬渣。S和As能减少Cu-Sb合金的生成量,从而降低铅块中银的损失。     

熔渣无污染短路电化学还原分析

在可控氧流冶金理念指导下发展了熔渣无污染短路电化学还原新方法。分析了以氧离子导体作隔离膜时从氧化物熔渣中直接提取金属的电化学还原原理。利用电池等效电路,比较了熔渣在短路、开路条件下电化学还原时氧电流的特点,讨论了熔渣还原时影响氧电流的因素。结果表明:外电路短路、降低电路中总电阻、选用更强的还原剂或采用阴极合金化等措施可以增大氧离子电流,提高熔渣电化学还原速度。实验利用碳饱和铁液作还原剂,组成如下两种电池:石墨棒|[O]Fe C饱和|ZrO2(MgO)|FeO(slag)|铁棒;石墨棒|[O]Fe C饱和|ZrO2(MgO)|FeO(slag) Cu(l)||钼丝,从CaO-SiO2-Al2O3-FeO系熔渣中分别得到了纯铁和无碳铁合金。     

钨渣在耐磨球生产中的应用研究

用钨渣作为合金添加剂,研究出含W、Mn、Nb、Ta的合金铸铁磨球。模拟磨损试验和生产应用结果证明其耐磨性达到高Cr铸铁磨球水平。介绍试验方法及结果,并对钨渣的作用、熔炼工艺的可行性进行分析讨论。     

铜冰铜—炉渣间界面张力的研究

用X射线照相座滴法测量了Cu-Fe-S系冰铜与FeO-CaO-SiO_2-MgO系炉渣之间的界面张力。实验结果的相对误差为5-9％。讨论了1200℃下炉渣中FeO/SiO_2的重量比值、渣中CaO,Fe_3O_4,ZnO及CaF_2含量对渣-锍界面张力的影响,考察了冰铜品位、温度与渣-锍界面张力间的关系。计算了渣-锍系的浮游系数和膜系数,对O,Fe由渣相向冰铜相的传输机理作了探讨。     

大型电站转子钢脱硫的工业性实验研究

针对二重集团公司钢包精炼炉 (L RF)完成的十炉冶炼转子钢的工业性实验进行了研究。实验结果表明 :钢水初始硫 [S]在 0 .0 2 0 %以下炉渣采用下列组成 :Ca O=5 5 %～ 6 5 % ,Si O2 =13%～ 15 % ,Mg O=4 .0 %～ 6 .0 % ,Al2 O3 =3%～ 5 % ,Fe O<0 .5 % ,Fe2 O3 <0 .3% ,Σ (Fe O) <1.0 % ,B=3.5～ 5 .5和真空搅拌功 εM·t=(70～ 10 0 )× 10 3 J/t可获得良好的脱硫效果