钒钛铁精矿非自然碱度含碳球团高温固态还原试验

为了研究钒钛铁精矿非自然碱度含碳球团高温固态还原规律,以钒钛铁精矿为原料,在实验室条件下,探索了还原温度、还原时间、碱度和配煤比对钒钛铁精矿非自然碱度含碳球团高温固态还原的影响,采用X射线衍射仪测定了金属化球团的物相组成。研究结果表明,适当提高还原温度、延长还原时间、提高碱度和配煤比均可促使球团的金属化率提高;对于钒钛铁精矿金属化球团物相组成,在还原温度高于1 400℃时,金属化球团中出现大量碳氮化钛,碱度的提高有利于抑制还原产物中碳氮化钛的生成,配煤比的增加促进了碳氮化钛的生成。从后续熔分工序对钒钛铁精矿金属化球团质量要求的角度来说,高温固态还原的适宜条件,还原温度为1 350℃,碱度为1.0,还原时间为30 min,配煤比为1.3,在此条件下,球团的金属化率为93.72%,金属化球团碳质量分数为6.08%,主要物相为黑钛石和金属铁。     

钒钛磁铁矿还原熔炼实验研究

钒钛磁铁矿利用还原窑对铁、钒、钛进行了研究,探索了还原温度、还原时间、还原气氛和配碳量对直接还原金属化率的影响。结果显示,还原温度和还原气氛是影响金属化率的最重要因素,还原温度达到1 350℃,还原时间达到30min,维持还原过程中性或还原性气氛,球团金属化率可稳定保持在90%以上。     

NaOH对钒钛磁铁精矿直接还原的影响研究

为了实现钒钛磁铁矿的低温还原,提高金属化率,以NaOH为钠化剂处理钒钛磁铁矿,钒钛磁铁精矿中配加煤粉和NaOH进行直接还原,试验研究了配碳比、直接还原温度、还原时间、Na/Si对直接还原的影响,直接还原后金属化球团利用化学分析法和XRD进行分析。研究结果表明:NaOH可以大幅降低钒钛磁铁矿的直接还原温度、显著改善还原效果。当Na/Si=0时,1 150℃、还原时间50 min,球团金属化率仅为79.87%;当Na/Si=5.0时,1 150℃,仅需30 min,球团金属化率可达93.17%。通过XRD检测结果可知,金属化球团内已形成钛、硅、铝相应的钠酸盐。NaOH的加入可以促进含铁矿物的还原,大幅降低能耗。     

高铬型钒钛铁精矿金属化球团的物化性能

高铬型钒钛铁精矿煤基直接还原-电炉熔分新工艺是实现铁、钒、钛和铬元素综合利用最有前景的非高炉冶炼工艺之一,而金属化球团的物化性能与后续电炉熔分工艺能否顺行密切相关。采用煤基直接还原工艺,研究了还原温度、还原时间、煤矿质量比和二元碱度对高铬型钒钛铁精矿金属化球团的物相组成、金属化率、残碳量、电阻率和抗压强度等物化性能的影响规律。试验结果表明,提高还原温度和延长还原时间均有利于磁铁矿和钛铁矿分别被还原为金属铁和黑钛石,而较高的煤矿质量比和二元碱度对还原过程不利;金属化球团电阻率的大小依赖于金属化球团的物相组成、不同物相组成的含量及各个物相之间的结合形式;金属化球团的金属化率与电阻率呈现较为明显的负相关,但是随着金属化率的提高,负相关的程度有所降低;在金属化率大于90%时,电阻率均小于0.5Ω/cm;金属铁的生成量和金属铁晶粒之间的连接作用是影响金属化球团抗压强度的关键因素,提高还原温度和延长还原时间有助于金属化球团抗压强度的提高,而随着煤矿质量比和二元碱度的提高,金属化球团的抗压强度降低。在还原温度为1 300℃、还原时间为35 min、煤矿质量比为25∶100、二元碱度为0.13的条件下...     

钒钛铁精矿内配碳球团转底炉试验研究

对钒钛铁精矿内配碳球团转底炉的实验室中间试验和工业试验进行了总结。中间试验利用转底炉处理钒钛铁精矿,获得了金属化率93%以上的金属化球团,为工业生产实现铁钒钛综合回收提供了依据;工业转底炉试验中,采用"全炉高温,弱还原气氛",在稳定投料生产期间,获得了金属化率平均值为78.9%,残碳平均值为7.27%的金属化球团。     

钒钛磁铁矿含碳球团直接还原试验研究

基于转底炉直接还原工艺,通过正交试验,研究了配碳量、还原温度、还原时间对钒钛磁铁矿含碳球团金属化率的影响,并对其影响规律进行了分析。结果表明:配碳量是影响金属化率最重要的因素,还原时间次之,还原温度的影响不显著。在配碳量为1.0、还原温度为1 350℃、还原时间25 min的工艺条件下,金属化率最高为94.59%。     

响应曲面法优化钒钛磁铁矿含碳球团直接还原工艺

在实验室条件下模拟转底炉工艺,进行了钒钛磁铁矿含碳球团直接还原实验。运用基于中心组合设计的响应曲面法对影响钒钛磁铁矿含碳球团金属化率的主要影响因素进行了研究并优化。研究结果表明:焙烧温度对球团金属化率的影响最显著,焙烧时间次之,配碳比(wC/wO)影响最小。通过分析实验结果,建立了球团金属化率的二次多项式模型,模型预测的最佳工艺参数为:焙烧温度1 350℃,焙烧时间35.14 min,配碳比1.25。在最佳工艺条件下进行验证实验,发现实际金属化率与预测的金属化率具有良好的一致性,相对误差仅为0.87%。     

钒钛磁铁矿煤基直接还原试验

 为探明钒钛磁铁矿直接还原过程及其影响因素,研究了不同还原温度、不同还原时间、不同配碳比对钒钛磁铁矿含碳团块直接还原过程的影响,并通过XRD分析方法对还原机理进行了分析。研究结果表明,在一定条件下,直接还原团块金属化率随温度升高而升高,但还原温度超过1 200 ℃后,金属化率增幅逐渐减少,这是由于还原温度高于1 200 ℃后,金属化团块内铁氧化物的还原逐渐趋于平缓,而铁钛化合物的还原较为缓慢;团块金属化率随反应时间的延长和配碳比的升高均呈现了先升高后降低的趋势,这主要是由于反应时间过长使得金属化团块发生了再氧化及煤粉配入量过大导致带入灰分较多,在一定程度上阻碍了还原反应的顺利进行,从而导致金属化率降低。     

钒钛磁铁矿直接还原实验研究

在实验室条件下研究了钒钛磁铁矿直接还原特点,摸索了还原温度、还原时间、还原气氛和配碳量对直接还原金属化率的影响.结果表明,还原温度和气氛是影响金属化率的最重要因素,温度达到1 300℃以上,还原时间达到20 min以上,维持还原过程中性至还原性气氛,球团金属化率可稳定保持在90%以上.同时分析了还原后金属化球团的岩相组成,比较了钒钛磁铁矿与普通矿直接还原的差异.     

钒钛磁铁矿含碳球团直接还原研究

以转底炉工艺为基础,在实验室模拟条件下,进行了钒钛磁铁矿含碳球团直接还原高温焙烧试验。通过XRD分析,讨论了配碳量(wC/wO)、还原温度、还原时间对球团金属化率和残碳量的影响。结果表明:随着还原温度的升高金属化率不断升高,而残碳量不断降低;在1 350℃之前,随着温度的升高,金属化率迅速升高,然后趋于平缓;当还原温度为1 350℃时,金属化率可达90%以上,随着还原时间的增加,球团的金属化率呈现先升高后降低的趋势,残碳量逐渐降低,还原时间为30 min时,球团的金属化率达到最大(91.37%);随着配碳量(wC/wO)的增加,球团还原速率加快,球团还原充分,球团的金属化率升高,当wC/wO为1.3时达到最大(94.28%)。     

多层含碳球团转底炉内直接还原行为

 为明确转底炉内多层布料下球团的还原规律,采用含碳球团直接还原钒钛铁精矿,研究了还原温度和还原时间对不同层球团金属化率的影响以及铁精矿中各铁矿物的还原顺序。结果表明:多层球团的还原不同步,在上层球团还原完成并发生再氧化时,下层球团的还原仍在继续。球团的平均金属化率会随着还原温度的增加而提高,随着还原时间的延长出现先增高后降低的现象。在还原过程中存在一个获得最大金属化率的最佳还原时间（本试验为25min）。钒钛铁精矿中各铁矿物还原的难易程度按下列顺序依次增加：Fe2TiO5→Fe3O4→FeO→Fe2TiO4→FeTiO3。     

温度对高磷鲕状赤铁矿含碳球团直接还原影响

对高磷鲕状赤铁矿含碳球团直接还原进行了研究。结果表明,1100℃以下时,提高温度可以显著提高球团金属化率;1100℃以上时,继续提高温度对球团金属化率影响不大。球团金属化率越高,磁选精矿铁品位越高。还原温度不仅显著影响球团的金属化率,还影响金属铁相的长大及磁选效果。因此,控制适宜的温度对高磷鲕状赤铁矿含碳球团直接还原至关重要。     

钒钛磁铁矿含碳球团还原的影响因素

通过单因素实验考察了还原温度、还原时间及碳氧摩尔比(n_C/n_O)对钒钛磁铁矿含碳球团还原的影响,结合扫描电镜照片解释了钒钛磁铁矿的还原机理.实验结果表明,适当升高还原温度、延长还原时间及增加碳氧摩尔比均可以促进钒钛磁铁矿的还原,并且金属化率随还原温度的升高先急剧升高而后趋于平缓,随着还原时间的延长及碳氧摩尔比的增加而先升高后降低,而残碳量随着反应的进行不断降低.当还原温度为1350℃,还原时间为30 min,碳氧摩尔比为1.2时,球团的金属化率达到最大值.通过扫描电镜照片可以看出,球团在还原过程中形成了铁连晶,并且在不同的还原条件下铁连晶的大小及形态不同.      

钒钛铁精矿内配碳球团直接还原的动力学

采用等温还原试验并结合热力学反应数据,对钒钛铁精矿内配碳球团直接还原的还原反应进行了分析.以还原反应发生10min为边界点,将反应过程分为前期和后期两个阶段,建立了还原过程的动力学模型.结果表明,钒钛铁精矿内配碳球团直接还原的还原度随反应温度的升高而增大.温度越高,球团在反应前期还原度的增加速率越大,达到的最终还原度越...     

钒钛磁铁矿金属化球团固结机理研究

以转底炉工艺为基础,在实验室模拟条件下,研究了钒钛磁铁矿金属化球团的固结机理。讨论了配碳量(C/O)、还原温度、还原时间对球团金属化率和抗压强度的影响,确定了金属化球团的固结机理。研究发现:钒钛磁铁矿金属化球团的抗压强度主要与金属铁相的数量和形态以及金属化球团内孔隙的大小有关;金属化球团孔隙的大小主要取决于配碳量高低和脉石所形成的渣相对金属化球团内部孔隙的填充状态;金属铁相的数量和形态则取决于金属化球团的还原程度。随着还原温度升高和还原时间延长,金属化球团内部金属铁相密集度增加,渣相流动性改善,从而导致金属化球团孔隙减少且变小,球团强度增加。     

钒钛磁铁精矿低温综合利用新工艺

为了实现钒钛磁铁精矿的低温综合利用,采取碳热钠化工艺降低还原和熔分温度,考察了铁、钒、钛的富集回收情况。结果表明,钠化剂显著改善了钒钛磁铁精矿的还原及熔分效果,当钠化比为1.2时,1 100℃还原60 min即可达到90%以上的金属化率,1 250℃以上的温度下熔分后,铁的收得率达到96%,钒在铁水中的富集率为75%。熔分渣在无酸环境下经湿法处理后TiO_2含量达到77%,经还原熔分去除铁后品位可进一步提升。     

含碳球团直接还原熔分机理

为了探究含碳球团还原熔分机理,将分析纯的Fe₂O₃、氧化物和不同还原剂固结成球并进行等温还原实验,研究了温度、还原时间、配碳量、还原剂种类等条件对球团还原熔分行为的影响.进一步采用X射线衍射、扫描电子显微镜等手段表征了含碳球团在不同还原时间的微观结构及物相变化.实验结果表明:焙烧温度过低或过高含碳球团都不能良好熔分,配碳量增加可以提高球团还原和熔分速率,适宜的温度、碳氧摩尔比、还原剂分别是1400℃、1.2和煤粉.含碳球团还原熔分包括直接还原反应、间接还原反应、碳的气化反应、渗碳反应和铁的熔化反应,最后实现渣铁分离.      

添加剂强化钒钛磁铁精矿还原的研究

对硼砂添加剂强化钒钛磁铁精矿球团固态还原的机理进行了研究。结果表明,与无添加剂的球团还原比较,含添加剂的预氧化还原球团的金属化率较高,硼砂添加剂可明显促进钒钛磁铁精矿的还原。在还原过程中,含硼砂添加剂的钒钛磁铁精矿还原球团中的颗粒含有数量较多的微细孔洞,从而改善了钒钛磁铁精矿还原球团的显微结构,增强了气体反应物的扩散,有利于钒钛磁铁精矿的还原进行。     

镍渣直接还原磁选提铁试验

 通过试验对镍渣和煤粉制备含碳球团的直接还原和磁选进行了研究,考察了不同温度、碳氧比、碱度等参数随时间的金属化率变化情况,以及不同磨矿细度下的磁选结果。结果表明：碳氧比为1.2,碱度为0.5的镍渣含碳球团,在1300℃下直接还原20min后可以获得98.34%的金属化率,在该条件下还原后所得金属化球团磨矿时间从10min增加到90min,粒度小于0.074mm所占比例从46.9%增加到95.6%,磁选后精矿TFe质量分数从78.82%降低到74.01%,而磁选产率与铁回收率则分别从51.77%和79.02%增加到70.92%和89.80%。实验室结果表明,镍渣通过含碳球团直接还原磁选的方式利用其中的铁资源在工艺上是可行的。     

高炉含锌粉尘还原性影响因素分析

为充分利用高炉粉尘中的Fe、C等有价资源,以水钢烧结除尘灰、高炉重力灰和高炉布袋灰为主要原料,根据配碳量的不同压制成冷固球团,不仅可以弥补单一成分成球性差的劣势,还可以充分利用粉尘中的有价资源进行自还原反应,结果表明,随着还原温度和反应时间的增加,球团的金属化率和脫锌率逐渐增加,反应溫度为1200℃时已达到了理想的实验效果,反应10min后,金属化率和脱锌率为87.13%和95.25%;随着配碳量的增加,金属化率和脱锌率呈现不同的趋势,当碳氧摩尔比在1.30左右时,金属化率和脱锌率的指标较理想。