钛精矿碳热还原制备碳氮化钛的研究

以钛精矿和石墨为原料,在氮气气氛下通过碳热还原法制备出碳氮化钛(Ti CN)粉体。结合XRD、SEM、化学成分分析和TG-DSG综合热分析研究了配碳量及反应温度对钛精矿碳热还原进程的影响。研究结果表明,配碳量的增加影响逐级还原反应温度以及反应总失重,当配碳量达到23%时碳氮化钛产物中出现游离碳。钛精矿碳热还原过程中铁氧化物优先还原,钛氧化物经逐级还原形成Ti CN,还原顺序为Ti O2→Ti4O7→Ti3O5→Ti N→Ti(C,N,O)→Ti CN。得到的碳氮化钛粉体呈微米级不规则形状。     

铌精矿微波碳热还原反应动力学

针对白云鄂博铌精矿利用工艺的成本高、过程复杂、能耗大的特点,引入微波场,考察温度对铌精矿还原的影响,并对其进行形貌及动力学分析。结果表明,微波场中铌精矿碳热还原反应机理属于三维扩散,动力学方程为y=1-(2/3)α-(1-α)2/3,表观活化能Ea=131.654 kJ/mol,微波加热相对于常规加热具有加快反应速率、降低反应活化能的效果。     

攀枝花钛精矿的真空碳热还原试验

真空不仅能明显降低金属氧化物的开始反应温度,还有利于还原后金属相的挥发。基于此,研究真空条件下真空还原温度和配碳量对攀枝花钛精矿固态还原的影响。结果表明,当体系压力为0.05 Pa,还原后试样的失重率和铁的金属化率随着温度和配碳量的增加而增加,还原后的金属更容易聚集,还原过程中钛的物相更容易由Ti3O5向Ti2O3转化。     

钛精矿球磨活化微波还原试验

研究攀枝花低品位钛精矿的球磨活化-微波还原。采用激光粒度及X衍射研究不同球磨条件下钛铁矿的粒度和物相变化并进行分析,结果表明磨矿活化使矿物颗粒逐渐减小、特征峰宽化、晶粒变细;研究了活化物料的升温和还原行为,并对还原产物微观形貌和物相进行分析,表明活化物料有良好的微波吸收性能和还原效应。证实在反应过程中存在热点。球磨8 h的混合物料在温度900℃、反应时间30 m in条件内金属化率超过90%。     

微波场中铌精矿碳热还原反应行为研究

目前铌资源的研究大多处于常规加热阶段,因为能耗高、冷中心等问题无法广泛推广。微波加热技术是一种新型加热技术,可以有效避免冷中心等问题。借助微波马弗炉将铌精矿碳热还原反应与微波加热相结合,探究还原温度、配碳比及保温时间对铌精矿金属化率的影响,以及金属颗粒的成长行为。研究结果表明,微波加热在碳热还原反应中优于常规加热,在微波加热下,还原温度为1100℃、保温30 min、配碳比为1时,金属化率达到94.84%;1000℃时NbC开始生成,1100℃时铌钛产物主要为(Ti,Nb)C,1300℃时,钛的产物主要以TiC形式存在。     

钛精矿碳热还原制备焊条药皮试验

对钛精矿碳热还原制备焊条药皮进行研究,在氧化焙烧温度850～900℃、复合添加剂配量3%～5%、还原焙烧温度1 100～1 500℃、焙烧时间240-270min条件下获得焊条药皮原料--还原钛铁矿,其TiO2大于52%、FeO小于5%,C、S、P等有害元素含最小于0.03%.采用XRD,SEM,EDS及TGA等表征方...     

微波加热还原钛精矿制取富钛料新工艺

针对攀西地区丰富的钛资源现状和现行富钛料生产工艺优缺点,提出了微波加热还原钛精矿复合球团-选矿分离-微波浸出制取高品质富钛料的新工艺路线.同时测定了复合球团的升温曲线;确定了复合添加剂的用量为5%～6%;选矿分离时磨矿时间为20 min的工艺条件.在此条件下,对整个工艺流程进行了实验研究,得到了纯度为96.08%的富钛料.     

微波加热钛精矿含碳球团制取初级富钛料的研究

基于微波加热的优点和钛精矿良好的吸波性能，提出了微波加热还原钛精矿含碳球团制取初级富钛料的工艺路线并进行了试验，发现微波还原的最佳工艺条件：还原时间为1．5h，还原温度为1100～1150℃，复合添加剂的用量为钛精矿的5％。试验得到了杂质酸溶性好的初级富钛料。     

铁精矿氧化球团微波加热直接还原新方法

传统加热直接还原具有热效率低、球团"冷中心"和废热废气量大等问题,造成还原时间长、能耗高和污染大。试验利用微波的选择加热、快速加热、体积加热和清洁干净等优点,以及铁矿球团和无烟煤强的吸波特性,开发了铁矿球团煤基微波竖炉直接还原这一新工艺。研究表明,铁矿球团外配煤粉在1 050℃的微波加热条件下还原焙烧65min,可以获得95.25%的金属化率,同时具有1718.88N/个的抗压强度。与常规加热相比,微波加热还原焙烧的时间可以缩短27.78%,抗压强度增加近1倍,而且还原过程产生的废热废气量很少。     

H2-CO还原钛精粉的热重法试验

 采用热重分析法研究了H2-CO还原钛精粉的特征。热重、相组成和形貌分析表明：在纯H2基础上,配加CO还原钛精粉的热重曲线具有相似性,即质量分数首先随时间的延长而下降,达到平衡后维持一定时间,随后逐渐增加;在质量分数降低的过程中,失重率随H2含量的增加而增加;相反,在质量分数增加的过程中,增重率首先随CO含量的减小而增加,至80%CO时达到最大值,而后逐渐减小。要保证还原产物中铁元素主要以金属相、非渗碳体相形式存在的合理温度是1150℃;开始阶段由于氢气原子半径小、扩散能力强,H2含量高时,产物表面孔隙较多,利于气体传输,还原能力强,随后由于渗碳体参与还原反应,产生大量气体,产物破碎程度增强,增加了其比表面积。     

Carbothermal Reduction of Iron Ore Applying Microwave Energy

This paper presents the results of a study on carbothermal reduction of iron ore made under the microwave field in equipment specially developed for this purpose. The equipment allows the control of radiated and reflected microwave power, and therefore measures the microwave energy actually applied to the load in the reduction process. It also allows performing energy balances and determining the reaction rate with high levels of confidence by simultaneously measuring temperature and mass of the material upon reduction with high reproducibility. We used a microwave generator of 2.45 GHz with variable power up to 3000 W. Self‐reducing pellets under argon atmosphere, containing iron ore and petroleum coke, with 3.5 g of mass and 15 mm of diameter were declined. We obtained the kinetic curves of reduction of iron ore and of energy consumption to the process in the maximum electric field, in the maximum magnetic field and at different values of power/mass. The data allow analyzing how the microwave energy was actually consumed in the reduction of ore.     

微波加热在钒钛磁铁矿冶金领域应用的研究进展

概述了钒钛磁铁矿(及含钛矿物)的微波加热特性,微波加热技术在钒钛磁铁矿冶金中的应用现状;针对攀枝花-西昌地区丰富的钒钛磁铁矿资源未实现铁、钒、钛同时有效回收的现实,结合微波加热技术“选择性加热、内加热、强化浸出”的特点和设备规模小等问题,指出微波加热在钒钛磁铁矿冶金中应用的重点研究方向为微波加热还原钒钛磁铁精矿及钛铁矿...     

微波处理低品位锰矿冶炼硅锰合金试验研究

对微波加热国产低品位锰矿含碳球团冶炼硅锰合金进行试验研究,探明了还原剂种类、配碳系数、碱度等对锰元素回收率的影响。结果表明,采用微波加热含碳低品位锰矿球团可以冶炼出硅锰合金。以木炭为还原剂时,锰回收率可达63.3%,冶炼效果明显优于兰碳。配碳系数及碱度对冶炼效果有明显影响,最佳配碳系数为1.3,最佳碱度为0.7。通过混合高品位锰矿的方式,提高混合锰矿中锰含量,对锰元素回收率没有明显影响。