钛磁铁矿球团预还原与熔分关系试验研究

以钛磁铁矿、煤粉和氧化钙为原料, 研究了矿粉粒度、加水量以及制球压力对球团落下强度、抗压强度的影响, 确定了最佳制球条件。根据铁矿石的直接还原和熔分原理, 研究了热量和金属化率对含碳球团熔分的影响。900 ℃以下, 球团金属化率极低, 只有热量对熔分产生影响; 1 000 ℃以上, 球团金属化率较高, 热量和金属化率共同对熔分产生影响。钛磁铁矿含碳球团的最佳制球条件为: 粒度0.075~0.106 mm, 加入水量8%, 制球压力4 MPa。通过对预还原1 000~1 300 ℃的球团进行熔分试验分析发现, 随预还原温度升高, 球团金属化率提高, 熔分时间变短。     

钒钛磁铁精矿含碳球团直接还原工艺分析

采用煤基直接还原技术研究了钒钛磁铁矿含碳球团直接还原工艺, 考察了还原工艺条件及硼砂添加量对球团金属化率的影响, 并通过对不同温度下所得还原产物进行XRD分析, 得出了钒钛磁铁矿直接还原过程的相变历程。研究结果表明, 适当提高还原温度、配碳比和反应时间均有利于提高球团金属化率。在自然碱度下, 还原温度1 300 ℃、还原时间30 min、C/O=1.4时, 金属化率达到96%。向含碳球团中添加适量硼砂, 可以促进钒钛磁铁矿的还原。XRD分析结果表明, 铁氧化物主要经历Fe₂O₃→Fe₃O₄→FeO→Fe的还原过程, 而钛氧化物主要经历Fe₂TiO₅→Fe₂TiO₄→FeTiO₃→Ti₂O₃、TiO₂、Ti₃O₅、TiO的还原过程。     

新西兰海沙矿含碳球团成型、还原实验研究

研究了新西兰海沙矿含碳球团冷固结成型和直接还原性能, 结果表明, 球团的抗压强度随粘结剂加入量的增加先增加后减小, 随成型压力增加而增加。对比了A、B两种粘结剂的使用效果, B粘结剂制成的球团抗压强度高于A粘结剂的, 在成型压力为18 MPa时, 加入6%的B粘结剂制成的球团抗压强度可以达到2 642 N; 但不同粘结剂对还原结果影响不大。相同还原时间下, 温度越高, 金属化率越高; 增加还原时间金属化率也随之增加。球团中C/O为0.8～1.4时, 还原初期(15 min内)对球团还原金属化率影响不大; C/O小于1.0, 还原25 min后, 金属化率增加较少, 甚至出现二次氧化; C/O大于1.2,金属化率随时间增加一直增加。直接还原实验最佳结果是, 1 350 ℃下弱氧化气氛中, C/O为1.4, 还原30 min, 此时金属化率为94.7%。     

钒钛磁铁矿金属化球团熔分及TiO_2富集试验研究

在实验室条件下模拟了钒钛磁铁矿金属化球团的熔分,讨论了不同碱度、熔分温度及配碳比对熔分效果、TiO2富集效果的影响。实验结果表明,当碱度为1.4、熔分温度为1 500℃、配碳比为1.2时,金属化球团的熔分效果较好,TiO2富集效果最佳,获得了TiO2含量为49.2%的富钛渣。     

铜渣还原-熔分过程中砷的行为特征

对铜渣直接还原和高温熔分过程中砷的行为特性进行了研究.结果表明,直接还原过程中,砷脱除率较低,只有26.0％左右,升高温度、提高配碳量和炉料碱度均不利于砷的脱除,而延长还原时间可促进砷的脱除.在保证球团金属化率的基础上,在还原温度1300℃、C/O比1.2、碱度0.6、还原时间30 min的最优条件下,还原后球团内砷含...     

以含碳固废为还原剂的铜渣颗粒直接还原正交实验

通过转杯离心粒化法制备铜渣颗粒。以铜渣颗粒、碳质还原剂、粘结剂和造渣剂为主要原料制备铜渣含碳球团,在实验条件下,六种考查因素对铜渣含碳球团还原率影响的主次关系为:反应温度>造渣剂配比>气氛>还原剂种类>铜渣粒径>还原剂配比。通过极差分析得出铜渣含碳球团直接还原较佳还原条件:反应温度为1150℃,造渣剂配比(S/CaO)为1∶0.4,实验气氛为CO₂(50%)N₂(50%),还原剂为煤粉,铜渣粒径为+0.425 mm,还原剂配比(C/O)为1.2∶1,此时铜渣的还原率为98.2%。      

基于链箅机-回转窑的高钛型钒钛磁铁矿球团制备研究

为探究适宜链箅机-回转窑的高钛型钒钛磁铁矿球团制备工艺,采用实验室模拟实验和工业投笼实验相结合的形式,优化了高钛钒钛磁铁矿球团工业生产适宜的参数。高压辊磨处理可显著提高球团的比表面积,2.0 MPa条件下辊磨效果最佳,可提升成球性0.3。生球性能随钒钛磁铁矿配比变化较小,生球爆裂温度随钒钛磁铁矿配比增加而逐渐降低。适宜的焙烧温度为1 275℃,此时钒钛磁铁矿球团内部钛磁铁矿氧化充分,晶粒再结晶效果较好,球团强度最佳。工业投笼实验发现,配加90%钒钛磁铁矿时,球团还原性最高,可达到81.1%,还原膨胀指数仅2.67%,低温还原粉化指数为98.26%,软化开始温度为1 038℃,压差陡升温度为1 222℃,冶金性能较好。     

高铁煤泥直接还原铁精矿粉研究

采用煤泥还原白云鄂博铁精矿粉,研究了配碳比、还原时间、还原温度对铁精矿粉金属化率的影响。实验结果表明:煤泥还原铁精矿粉的最佳实验条件为:配碳比1.2、还原温度1 250℃、还原时间30 min,此条件下金属化率达87.74%。该工艺可实现煤泥的高效清洁利用。     

钠盐强化某高硅低品位铁矿石内配碳球团自还原机理研究

研究了含钠添加剂强化某高硅低品位铁矿石内配碳球团的还原过程,并借助光学显微镜和扫描电镜分析了含钠添加剂掺量对内配碳球团还原行为及其强度变化的影响。结果表明:球团中配加含钠添加剂不仅可明显强化该铁矿石的还原行为,大幅度提高焙烧球团的金属化率及其磨选产品的铁品位,同时还可明显提高焙烧球团的强度,降低焙烧球团的粉化率。钠盐配加量为3%的内配碳球团在960℃下还原40 min,所得焙烧产物的金属化率为86.21%,产品铁晶粒增大、连晶增多,孔洞显著减少,结构致密,还原过程的粉化率降至2.57%;焙烧产品在磨矿细度为-0.045 mm占96.15%情况下进行弱磁选(磁场强度180 k A/m),获得的精矿铁品位为87.93%,明显优于不添加钠盐情况下的指标(金属化率为45.62%,粉化率为35.39%,精矿铁品位为58.12%)。     

高硅含铁镍渣还原制备珠铁研究

为了有效回收镍渣中的铁,以石墨为还原剂,配加适量氧化钙压制成球团,采用直接还原工艺制备珠铁。探讨了还原时间、温度及碱度对球团还原、渣铁分离、金属化率的影响。结果表明,镍渣配碳球团在温度1 400 ℃、碱度0.8、还原时间12 min条件下,球团还原产物中渣铁分离良好,铁金属化率达93.89%,还原反应活化能为199.64 kJ/mol,反应速率由碳的气化反应控制,还原分离后的珠铁有望替代部分废钢用作电炉炼钢原料。     

CaO和Na2CO3用量对高磷鲕状赤铁矿石深度还原分选的影响

采用深度还原技术处理高磷鲕状赤铁矿可以取得良好的技术经济指标,但添加剂（如CaO和Na₂CO₃）在深度还原过程中的作用仍需深入研究。以鄂西某宁乡式高磷鲕状赤铁矿石为原料,考察还原温度、还原时间、碳氧摩尔比对还原指标的影响。结果表明,适宜的深度还原条件为还原温度1 523 K、还原时间30 min、碳氧摩尔比2.0,获得的还原物料铁金属化率为86.21%,还原物料经磁选获得的磁选精矿铁品位为91.69%、回收率为92.23%。在最佳还原条件下分别以CaO和Na₂CO₃为添加剂进行深度还原试验,采用化学成分分析和X射线衍射（XRD）探究了CaO和Na₂CO₃用量对高磷鲕状赤铁矿石深度还原分选指标、脱磷效果和物相转变的影响。结果表明,添加CaO和Na₂CO₃均可抑制深度还原过程中铁橄榄石的生成,有效降低精矿中磷含量,提高铁回收率;CaO可与物料中的SiO2和Al2O3反应生成硅灰石和钙铝黄长石等高熔点硅酸盐,不利于铁品位的提高;Na₂CO₃可与物料中的SiO₂和Al₂O₃反应生成钠长石等低熔点硅酸盐,有利于铁品位的提高。     

水淬铜渣中铁组分强化还原改性

采用低温强化还原改性-高温熔分工艺回收水淬铜渣中的铁。在热力学分析基础上, 系统研究了还原剂和添加剂对强化还原改性过程的影响并进行了理论分析。研究表明, 调整炉渣碱度和改变炉渣物相组成, 改善了还原反应动力学条件, 破坏了Fe-O-Si的致密结构, 将化合态的铁转变为单质形式的金属铁, 同时CaO与SiO₂结合形成CaO·SiO₂, 铁颗粒聚集成较大晶粒, 起到了还原改性的效果, 初步实现了铁硅分离, 为后续高温熔分过程创造了条件。铜渣强化还原改性的优化工艺参数为:还原温度1 250 ℃, 时间30 min, C/O比1.5, 碱度0.6, 炉渣Al₂O₃含量13%, 在此条件下, 获得金属化率为88.43%的金属化球团, 有利于后续高温熔分工艺的进行。     

锌系统沉铁渣综合回收工艺优化研究

对侧吹烟化炉中处理锌系统沉铁渣时粉煤用量、Fe₂O₃/SiO₂比、CaO/SiO₂比、反应温度、反应时间对熔炼过程的影响进行了研究, 确定了最优工艺技术参数。结果表明, 在m_粉煤/m_渣样=1/2.8, CaO/SiO₂=0.75, Fe₂O₃/SiO₂>1, 烟化温度1 250 ℃, 烟化时间1 h条件下获得铅锌挥发率均大于96%。     

海砂矿的深度还原研究

基于煤基深度还原技术,采用SEM和XRD等方法,考察了还原温度、还原时间及碳氧比的变化对海砂矿含石墨粉压块在还原过程中微观形貌的影响,并探讨了海砂矿还原体系中渣铁的分离聚合行为及金属矿物的还原效果,明确了海砂矿的微观还原机理。结果表明：在还原温度为1 300 ℃、还原时间为30 min、碳氧比为1.1的条件下,球团的铁金属化率和抗压强度分别可达94.23%和243.3 N/个;还原温度升高和还原时间延长,产物的铁金属化率和抗压强度上升,内部形成更多的铁连晶和渣相连接,有利于提高压块的强度;合适的碳氧比可为海砂矿深度还原提供充足的还原剂,且不因石墨粉过剩而造成压块抗压强度下降;固态还原海砂矿过程中的物相转变过程为Fe_3-xTi_xO₄→Fe+FeTiO₃→Fe+Fe₂TiO₅。     

某钒钛磁铁精矿深度还原-磁选试验研究

以河北承德某铁品位为61.08%,TiO2品位为7.66%的钒钛磁铁精矿为研究对象,进行了钒钛磁铁精矿深度还原-磁选试验研究。考察了还原温度、还原时间、C/O摩尔比、CaCO3添加量对还原产物和分选指标的影响。在还原温度为1350℃、还原时间120min、C/O摩尔比2.5、CaCO3添加量为16%、磁选场强为85mT的条件下,可以得到全铁品位为87.19%、铁回收率为82.62%的磁性产品和TiO2品位18.76%、TiO2回收率为79.40%非磁性产品。由还原产物的金属化率与XRD分析得知,钛磁铁矿向铁氧化物、钛氧化物和金属铁的转化较难发生,适当增加CaCO3的用量,能促进钛磁铁矿向CaTiO3、铁氧化物和金属铁的转化。      

共生氧化物对锌硅酸盐矿物氨浸行为的影响研究

为探讨高碱性脉石型低品位氧化-硫化混合锌矿氨浸行为的影响因素, 采用水热氨浸法研究了混合矿中异极矿氨浸的较佳工艺条件, 并研究了低品位矿石中共生的氧化物(MgO、CaO、SiO2、MnO₂)对异极矿浸出行为的影响。研究结果表明: 异极矿水热氨浸较佳条件为: 搅拌速度400 r/min, 浸出时间30 min, 总氨浓度5 mol/L, 氨∶氯化铵摩尔比1∶1, 浸出温度60 ℃, 液固比20∶1, 此时锌浸出率为81.9%。共生氧化物MgO、CaO、SiO₂均对异极矿的浸出有抑制作用, 其中, CaO使得锌的浸出率呈规律性减小, MnO₂抑制作用不明显。