粒度和温度对钒钛磁铁矿介电特性的影响

采用谐振腔微扰法测量了-0. 048、-0. 075+0. 048、-0. 150+0. 075 mm粒级钒钛磁铁矿在2. 45 GHz频率下20~800℃间的介电特性,分析了介电参数随粒度和温度变化的原因,并测量了钒钛磁铁矿在微波场中的升温曲线.结果表明:钒钛磁铁矿的介电常数和损耗角正切均随温度的升高而增大,介电特性随着粒度的减小而增强.在20~800℃之间,穿透深度随着温度的升高而下降,且粒度越大越有利于微波对矿石的穿透,微波加热钒钛磁铁矿的最佳物料厚度为1. 28~1. 60 cm.不同粒度的钒钛磁铁矿在微波场中温度随微波加热时间均呈线性升高,在微波功率为4 k W时,-0. 048 mm粒级矿石的升温速率是-0. 150+0. 075 mm粒级的1. 41倍.     

电焊条用钛铁矿的介电特性及微波加热特征

电焊条用含钛原料的介电特性研究对于拓宽焊条制造原料来源和发展微波加热制备还原钛铁矿具有重要的指导意义.采用同轴探头反射法测定了钛铁矿粉末（含TiO237%～47%）在2.45 GHz频率下和20～80℃之间的介电特性,并测定钛铁矿在微波场下的温升特性.研究结果表明：钛铁矿的介电常数和介电损耗因子及损耗角正切随着温度的上升而增加,介电特性总体随着含钛品位增高逐渐增强.钛铁矿的穿透深度在40～80℃之间随温度增加逐渐降低,微波加热钛铁矿的最佳物料厚度为3～6 cm.微波场下钛铁矿的升温曲线表明温度和微波加热时间具有一个非线性关系.     

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...     

安徽某地锰矿石选矿试验研究

针对安徽某地碳酸锰矿粒度极细,多呈鲕状结构产出,完全解离困难,而碳酸锰矿又与磁铁矿密切共生的特点,采用分级磁选工艺可获得相对较好的分选指标。进行了不同粒级分级磁选与直接磁选对比试验,条件试验及流程结构优化试验研究,确定了最佳试验方案。最终采用将矿石破碎至-5~+1粒级干式磁选、-1mm粒级湿式磁选,获得锰精矿品位36.57%,回收率86.65%的选矿指标。     

攀西某钒钛磁铁矿尾矿选钛试验

攀西地区某钒钛磁铁矿选铁尾矿含TiO2 8.25％,矿石中可回收矿物为钛铁矿,主要脉石矿物为辉石和角闪石,脉石磁性较强.矿石粒度和钛铁矿嵌布粒度较细,-38 μm粒级含量达到45.46％,TiO2分布率49.79％.为有效利用钛资源,对其进行选钛试验.结果表明,该矿经弱磁除铁—分级脱泥后,沉砂采用螺旋溜槽一粗一扫选别,...     

矿物自动分析系统在攀西某矿区钒钛磁铁矿工艺矿物学上的应用

为得到攀西某钒钛磁铁矿矿石基础的工艺矿物学数据,为以后矿床的开发利用提供包括矿石中矿物组成、含量、元素分布、理论回收率等基础工艺矿物学数据支撑,利用矿物自动分析系统(AMICS)对攀西某钒钛磁铁矿矿石进行研究。从矿区现场取样,在实验室将取回的块状钒钛磁铁矿矿石破碎、磨细、缩分后得粉末样品。为减小粒度差异带来的实验误差,将粉末样品筛分成8个粒级的样品,再制成光片,喷金处理后利用AMICS对分级后的钒钛磁铁矿矿石样品进行研究。查明了矿石的矿物组成及含量、关键元素的赋存状态、矿石矿物的单体解离等工艺矿物学特征。结果表明:攀西某矿区钒钛磁铁矿中矿石矿物主要为钛磁铁矿和钛铁矿,脉石矿物主要为透辉石、角闪石、橄榄石等硅酸盐矿物;矿石中Fe元素主要赋存于钛磁铁矿和钛铁矿中,分布率分别为71.85%和7.80%,另有19.46%的Fe元素分布于硅酸盐矿物中,这部分Fe元素很难回收利用。     

矿物自动分析系统在攀西某矿区钒钛磁铁矿工艺矿物学上的应用

为得到攀西某钒钛磁铁矿矿石基础的工艺矿物学数据,为以后矿床的开发利用提供包括矿石中矿物组成、含量、元素分布、理论回收率等基础工艺矿物学数据支撑,利用矿物自动分析系统(AMICS)对攀西某钒钛磁铁矿矿石进行研究。从矿区现场取样,在实验室将取回的块状钒钛磁铁矿矿石破碎、磨细、缩分后得粉末样品。为减小粒度差异带来的实验误差,将粉末样品筛分成8个粒级的样品,再制成光片,喷金处理后利用AMICS对分级后的钒钛磁铁矿矿石样品进行研究。查明了矿石的矿物组成及含量、关键元素的赋存状态、矿石矿物的单体解离等工艺矿物学特征。结果表明:攀西某矿区钒钛磁铁矿中矿石矿物主要为钛磁铁矿和钛铁矿,脉石矿物主要为透辉石、角闪石、橄榄石等硅酸盐矿物;矿石中Fe元素主要赋存于钛磁铁矿和钛铁矿中,分布率分别为71.85%和7.80%,另有19.46%的Fe元素分布于硅酸盐矿物中,这部分Fe元素很难回收利用。     

脱硫石膏含水量对微波加热升温特性的影响

采用微波加热技术,研究了脱硫石膏中含水量对其升温特性的影响。结果表明,在微波加热的条件下,含水量25%的脱硫石膏比含水量20%和0%的脱硫石膏最终加热温度更高,升温过程分为快速升温阶段和温度平衡阶段。在配加无烟煤和磁铁矿的脱硫石膏混合物料中,含水量过多或过少都会阻碍高温区内温度的继续升高。脱硫石膏中含水会影响混合料中无烟煤的微波选择性加热和热点的产生,脱硫石膏中的含水量越少,无烟煤越早燃烧。当脱硫石膏含水量为20%时,无烟煤和热点不同时的升温会降低升温速率突然变化的可能性,防止热失控的产生,产生更好的升温效果。     

石煤酸浸提钒工艺研究

以安徽某地石煤矿为原料，采用全湿法流程提取其中的钒，研究了硫酸直接浸出过程中浸出时间、矿石粒度、温度以及酸度对钒浸出率的影响。结果表明钒的浸出率随温度和酸度的升高而升高；当矿石粒度小于0．154mm时，钒浸出率随矿石粒度变小而变小。钒的最高浸出率可达81％。     

钒钛球团精矿适宜粒度研究

结合攀枝花资源特点,开展了适宜的钒钛球团精矿粒度研究.结果表明,在试验粒度范围内,-0.074 mm粒级含量的提高有利于生球质量的提高,-0.074 mm粒级含量在79％时,生球和球团性能最佳.在-0.074mm粒级为79％情况下,与基准相比生球的落下强度提高2.8次,生球抗压强度提高8.1N,750℃下生球爆裂率下降3.72个百分点,成品球强度提高1244N,还原膨胀指数下降5.1个百分点.     

微波强化钒钛磁铁矿直接还原过程研究

以钒钛磁铁精矿为原料,直接还原工艺为基础,系统比较了不同加热方式对还原过程的影响。结果表明:与传统加热相比,微波加热能加快钒钛磁铁矿还原反应的进行,并且随温度升高效果越显著,在1 350℃时铁金属化率可达到91.91%,提高了5.32个百分点;微波加热不会改变还原产物的物相组成,但使还原产物结构致密,气孔减少,晶粒粗大且分布均匀,脉石与金属铁嵌布紧密程度降低,相互之间夹杂的现象减少,有利于后续磨矿磁选过程中金属铁与脉石相的分离;另外,微波加热可以明显去除还原产物中P元素,而对于S元素的去除效果不显著,在1 350℃时传统加热获得的产物中P含量为0.077%,S含量为0.29%,微波加热获得的产物中P含量为0.038%,S含量为0.28%。     

石煤分级微波焙烧对提钒过程的影响研究

以湖北某低品级云母型石煤钒矿为对象,首先研究了0~3 mm未分级石煤的微波焙烧对石煤提钒过程的影响。研究发现,全粒级微波焙烧过程中易产生严重的烧结现象,在H2SO4体积分数为15%,液固比为1.5∶1.0(ml·g-1),浸出温度为95℃,搅拌浸出6 h,钒浸出率仅为58%。为改善焙烧过程中出现的烧结现象,考查0~0.3 mm,0.3~1.0 mm,1~2 mm和2~3 mm 4个不同粒级石煤的微波焙烧效果。结果表明,0~0.3 mm的细粒级部分烧结现象依然严重,而其他粗粒级部分的烧结现象得到很大改善;分级焙烧后,各个粒级的浸出率均高于未分级部分,其中1~2 mm粒级的石煤900℃下焙烧30 mim,钒浸出率可达到81%。对于该石煤钒矿的0~3 mm全粒级石煤,由于其严重的烧结现象以及较低的浸出率不适合直接进行微波焙烧;应先对全粒级石煤进行分级处理,分离出其中0~0.3 mm部分进行单独处理,而微波焙烧此类石煤的合适粒级为1~2 mm。     

钛渣在微波加热过程中的升温特性和吸收行为

微波加热钛渣制备人造金红石具有均匀高效、能耗较低等突出优势。在不同条件下,钛渣在微波场中呈现出不同的升温特性,以钛渣为研究对象,系统地分析了微波输出功率、钛渣粒度以及物料量等参数对其微波吸收性能的影响,研究表明,增加微波输出功率有利于增加钛渣在微波场中温度升高的速率;物料量增多会导致钛渣在微波场中温度升高的速率变慢;钛渣粒度减小同样不利于其在微波场中加速升温。     

电介质陶瓷材料辅助微波烧结金属铁粉压坯的试验研究

本文用氧化铝、碳化硅、氧化锆三种不同粒度的介质材料作为辅助材料,采用1 150℃、1 050℃两种烧结温度对铁基压坯材料进行微波烧结,获得不同物理性能、微观特征的铁坯,探讨不同介质材料对微波烧结的作用机理。结果表明,介质陶瓷材料对微波烧结金属铁基压坯有促进作用,其组织致密性、硬度明显高于无介质辅助加热。其辅助加热的作用是通过介质材料在微波加热过程中,由于存在介质损耗,介质分子间互相产生摩擦,引起介质温度升高,使介质材料内部、外部几乎同时加热升温,形成体热源状态,缩短了热传导时间,且物料内外加热均匀一致。介质材料影响由大到小依次是碳化硅、氧化锆和氧化铝,而粒度则影响不大。     

钛铁矿常压微波消解溶样方法研究

由于钛铁矿稳定的结构特点,在分析其组分含量时,溶样成为分析方法中较难的一个环节。本实验根据X-射线衍射仪分析钛铁矿组成和结构的结果,利用钛铁矿显著吸收微波的介电特性,使用改装后的800 W家用微波炉,在常压下选择中低火加热温度(160℃左右),分别用磷酸和磷硫混酸在微波辐照下消解粒度小于0.125 mm的矿样,可快速将矿样消解完全。与传统方法比较,该法具有简便、快速、低耗等优点,可应用于大批量样品分析。     

酸性钒钛烧结矿物理性能试验研究

物理性能试验研究表明,酸性钒钛烧结矿在室内贮存1-15天时,随贮存时间延长,转鼓强度和平均粒度指标变化不显著,表层矿物组成中赤铁矿被氧化减少,钛磁铁矿增多,冶金性能指标变化不明显,贮存性能较好;随转运、落下试验次数增加,酸性钒钛烧结矿平均粒度大幅降低,抗摔打性能变差.     

氢气协同生物质还原钒钛磁铁矿试验研究

针对钒钛磁铁矿所含元素较多、结构较为复杂且铁钛紧密共生等特殊的物化性质以及充分综合利用难度较大的问题,研究了高温下钒钛磁铁矿与Na₂CO₃反应之后其物相的变化,讨论了温度以及生物质木屑对还原产物金属化率的影响。结果表明,Na₂CO₃的加入可促进钒钛磁铁矿与H₂反应,降低H₂还原钒钛磁铁矿中铁钛氧化物的难度;H₂还原钒钛磁铁矿时,升高温度和在钒钛磁铁矿中加入生物质木屑均对还原有利。在加热温度为1 100℃时,钒钛磁铁矿金属化率可达80.22%,相同条件下加入生物质木屑可使还原产物的金属化率提升至84.47%。采用H₂还原钒钛磁铁矿的同时加入生物质木屑,有望实现铁的高效富集。     

微波场中含碳铬矿粉升温特性曲线数值模拟

在微波加热过程中,冶金物料在微波照射下的温度分布是它与微波场相互作用且吸收微波的过程, 此期间伴随的传输过程所导致的升温都归因于微波能耗散转化为热能。分析了微波场影响含碳铬铁矿粉升温特性一系列重要因素,即分析了影响微波场分布的加热谐振腔体的结构和多管耦合方式;结合含碳铬矿粉在微波场中的比热容、介电性质等热及物理性质的变化,通过计算模拟得出微波耗散功率与温度的关系,进而拟合出含碳铬矿粉的升温曲线。这种方法对于不同物料、不同配比、不同体积条件下在类似场结构下的微波冶金物料的升温特性也是有效的     

钒钛磁铁矿固态直接还原的动力学研究

在温度为1 100~1 350℃及惰性气体保护条件下,对钒钛磁铁矿进行了等温直接还原试验,研究了还原温度、时间等还原条件对还原速率和金属化率的影响。结果表明:在温度为1 150~1 350℃时,初始30 min的还原速率高,之后还原缓慢;动力学分析结果表明,在温度1 100~1 350℃,钒钛磁铁矿内配碳直接还原反应受三维扩散控制。     

钢带炉碳热还原制备超细铁粉的物料升温规律研究

本文通过建立钢带炉内物料加热模型,研究了超细铁粉及碳粉混合物料在钢带炉内的加热温度分布规律。研究结果表明:纯铁精矿粉、碳粉混合料在钢带炉上、下加热模式下,物料温度以物料厚度中心为对称点,呈对称分布,上层、底层温度高,中心温度低。物料越薄,物料中心温度越高,所需加热时间越短。50 mm物料加热到800℃需要28 min,而150 mm物料加热2 h未能达到800℃。当平均温度加热到800℃,所需时τ/min=13.24-0.021h/mm+0.006 4h2。