新型复合添加剂石煤灰渣二次焙烧提钒研究

为获得新型复合添加剂作用下石煤灰渣二次焙烧的最佳温度条件以及进一步探索复合添加剂促进钒氧化转化的作用机理,针对现有焙烧提钒工艺对广西上林石煤灰渣焙烧转浸率较低的情况,根据上林石煤灰渣的晶体结构以及钒在其中的赋存特点,提出新型复合添加剂(NaCl-CaF2-CaCO3)二次焙烧石煤灰渣提钒的思路。结合XRD、SEM、EDX等技术,对NaCl-CaF2-CaCO3在焙烧过程中的作用机理进行探讨分析。焙烧结果表明,在焙烧温度850℃,焙烧时间30 min,焙烧气氛O2≥5%的条件下,钒浸出率可达80%左右。分析结果表明,只有在复合添加剂作用下打破含钒云母晶格,使钒释放出来,才能在氧化环境下发生V(Ⅲ)→V(Ⅴ)的价态转化反应。     

循环流化床中含钒石煤料球的焙烧特性试验研究

为避免传统提钒工艺所存在的问题,采用循环流化床钙法焙烧工艺,以添加钙基原料的石煤料球为焙烧原料,在热输入功率为1 MW的循环流化床燃烧试验台上进行了含钒石煤焙烧特性试验,研究了燃烧稳定性、燃烧效率、污染物排放特性、燃烧后灰渣特性和灰渣钒浸出特性.结果表明:在以烟煤为助燃燃料的条件下,石煤料球可以在1 MW循环流化床试验台上稳定焙烧运行,且燃烧效率较高;料球中的钙基添加剂有较好的脱硫作用,但对于高硫石煤,要达到国家污染物排放标准,必须采取尾部烟气脱硫措施;焙烧产物以飞灰为主,飞灰中V2O5浸出率接近70%,表明循环流化床对石煤中的钒矿物具有良好的焙烧氧化作用.     

石煤含钒灰渣精选流化床燃烧锅炉

石煤是国家一种重要的矿产资源。本文在扼要分析石煤燃烧特性、石煤中钒的赋存分布特点和其焙烧转换特征的基础上,简述了石煤含钒灰渣精选流化床燃烧锅炉技术特征和燃用含钒开化石煤所取得的技术指标及其经济社会效益,证明了本研究所开发研制的石煤含钒灰渣精选流化床锅炉是成功的,为有效地综合利用含钒石煤资源开辟了新途径。     

钙化重构含钒钢渣微波酸浸提钒研究北大核心CSCD

以钒电池为代表的液流电池有望成为大规模储能应用的电池技术,得益于其循环寿命长、能效高、可独立调节功率和能量等诸多优点。钒作为钒电池电解液的核心元素,由于相对稀缺导致成本过高,制约着钒电池产业的发展。因此,拓展钒资源途径成为当前研究的重点。而绝大部分钒产量来自于钒钛磁铁矿冶炼得到的钒渣,实现钢渣高效提钒成为我国钒产业可持续发展的关键举措。本文使用含钒钢渣为原料,在温度为1000℃,时间为3 h,配钙比为8%的条件下进行焙烧,最后以焙烧渣作为浸出原料,通过单因素试验研究了浸出温度、液固比、浸出时间及硫酸浓度对钒元素浸出的影响。采用高锰酸钾-硫酸亚铁铵滴定法,计算不同因素下钒的浸出率,最终得出浸出效果的最优参数。结果表明,在浸出温度为90℃、液固比为10∶1 mL/g、浸出时间为60 min、硫酸浓度达到35%时,钒的浸出效果最好,浸出率高达80.25%。这为缓解钒资源缺口提供了新的思路,有助于降低钒电池产业生产成本,进而加快国家的电化学储能建设。     

玉米秆在流化床中燃烧特性的初步研究

对玉米秆与弱酸性床料的混合流化特性进行了研究,结果表明,长度为20～50mm玉米秆与一定粒径分布的床料,当质量配比为1%,流化数N=3～6时,能较均匀地混合流化,但N>6后,混合的均匀度有所下降.根据热重试验结果可以看出玉米秆着火温度低,挥发份析出速度快,并容易燃尽.在0.2MWth流化床试验台上研究发现,当N>6时,玉米秆和床料分层严重,密相区温度在820℃以下,当N=3～6时,密相区温度能达到设计要求,说明冷态试验结果能够指导热态运行,玉米秆流化床燃烧时流化风速不能太大.经过24h热态试验后,床料没有出现烧结现象,利用XRF技术分析发现玉米秆灰中碱金属含量较高,高温对流受热面的沾灰可能性较大.     

流化床煤燃烧室浸管磨蚀的冷模研究

本文在以宽筛分的硅砂和溢流渣为床料，截面为０．４ｍ×０．４ｍ的常压流化床试验台上对Ｕ型水平浸管的磨蚀特性进行了冷模试验研究，获得了在鼓泡流化区，浸管的磨蚀速率随流化速度、床料粒径和物性的变化规律；初步揭示了管束的结构与布置方式对磨蚀强度及其分布的影响。     

转底炉工艺处理印度铁矿石应用研究

以印度铁矿石和煤粉为主要原料,研究转底炉金属化球团工艺处理印度铁矿石的可行性,对含碳球团进行焙烧,考察配碳比、焙烧时间、焙烧温度对球团金属化率的影响,确定了最佳工艺参数,即C/O原子比为1.2、焙烧时间21rmin、焙烧温度为1 225℃时,球团铁含量、金属化率分别达到85.1％、96.2％,此工艺参数满足转底炉高效还原的特点,适用于转底炉工艺,产品可直接用于电炉炼钢.     

循环流化床系统物料分布及循环流率的实验研究

在一冷态循环流化床实验装置上,考察了一定颗粒原始存料量下,流化风速和回料风量对物料在循环系统中的分布和循环流率的影响.实验结果表明,当固定回料风量时,系统颗粒循环量随着流化风速的增加先增加后有所减少.流化风速较高时,系统将离开了传统的快速床操浊?为在高风速下保持和提高颗粒循环流率,需要进一步提高回料阀的输送能力.当固定流化风速时,回料阀松动风的增加将提高系统颗粒循环流率;但随着料封高度的降低,回料阀向提升管输送的颗粒量趋于稳定.过高的松动风量将破坏正常的料封,这对实际操作是不利的.     

流化床燃烧棉秆的混合特性及床料的选择

在0.2 MW热功率的试验台上进行了燃烧试验,研究了棉秆长度、床料粒径、配比和流化速度对混合均匀程度的影响.试验结果表明:①长度10～100 mm特别是50 mm左右的棉秆,与φ0.6～1 mm床料能均匀地混合.当床料重量比为2%,在流化数为3～7时,能均匀地混合流化;但流化数大于7时,混合的均匀度稍有降低,棉秆与床料的配比对混合也有影响.②棉秆流化床燃烧宜选择弱酸性床料,不会出现烧结现象而影响床料的正常流化.     

流化床启动过程中底料磨损行为研究

以国内首台自主研发的65t/h低倍率油页岩循环流化床锅炉底料灰为研究对象,在小型流化床试验台上考察了流化风速、流化时间和床层温度等因素对底料磨损程度的影响,据此建立了二阶磨损模型.结果表明：流化状态下页岩灰的磨损先后经历快速衰减和稳定磨损2个阶段,页岩灰在流化床内的质量保持率呈指数衰减趋势;随着流化风速增大,床层温度升高,磨损相对加剧;二阶磨损模型能够很好地描述流化床内页岩灰质量的变化规律.