熔融还原技术最新进展

阐述了几种熔融还原技术的工艺流程、技术参数和特点及其最新进展。为了充分发挥熔融还原技术的优势,应解决好预还原度、二次燃烧率和传热效率的协调关系,以降低熔融还原系统的成本和能耗。     

Fe2 O3-SiO2-Al2 O3-CaO体系铁深度还原过程动力学研究

采用等温法和非等温法,考察了Fe_2O_3-SiO_2-Al_2O_3-CaO体系深度还原过程的还原度和还原速率变化规律,并进行了系统的动力学分析。试验结果表明,还原温度对该体系深度还原反应的还原度和还原速率影响较大。等温法确定整个深度还原过程的机理函数符合Avrami-Erofeev方程,成核长大是反应的限制性环节,表观活化能和指前因子分别为288.21 kJ/mol和1.15×10~9 min~(-1)。非等温法试验确定反应可分为前期、中期和后期三个阶段,中期主体反应阶段的机理函数符合Avrami-Erofeev方程,表观活化能和指前因子分别为272.60 kJ/mol和1.24×10~9 min~(-1)。上述研究内容为进一步分析鲕状赤铁矿深度还原过程的动力学奠定基础。     

高铁锰矿熔融还原锰铁分离工艺研究

高铁锰矿往往因锰、铁矿物共生关系密切,嵌布粒度细,部分锰铁呈类质同象形态存在,导致机械方法难以分离锰铁。试验以铁品位为42.32%、锰品位为9.24%的某高铁锰矿为原料,开展了熔融还原"二步法"分离锰铁工艺研究。试验结果表明,矿石在预还原温度为1 050℃,预还原时间为90 min,总碳铁比为1.8(内配碳碳铁比为0.1)的条件下预还原,所得预还原产品的全铁品位和铁金属化率分别为56.36%和95.49%;预还原产品在熔分温度为1 450℃、熔分时间为20 min、熔分阶段碳铁比为0.05条件下进行渣铁分离,铁水铁品位高达93.77%、铁回收率达98.24%、含锰1.18%,富锰渣锰品位为32.18%、锰回收率为93.98%,铁、锰分离效果良好。     

红土镍矿熔融还原制备镍铁研究

以红土镍矿为主要原料, 通过熔融还原制备镍铁颗粒, 研究了熔分温度、还原时间、配碳量等因素对还原熔分过程的影响。结果表明, 最佳熔融还原实验条件为:熔分温度1450 ℃, 恒温时间60 min, C/O比1.4, 生石灰配加量10%, 此时得到镍铁颗粒铁含量87.01%, 镍含量7.82%。经高温熔化和还原反应后, 铁镍合金在渣相中不断聚集长大, 最后完成富集; 残渣主要以钙和镁的硅酸盐化合物形式存在。熔分出的镍、铁主要以镍铁合金形式存在, 并含有一定量的FeC和FeNiCS固溶体。     

不锈钢酸洗污泥熔化性能的研究

利用东北大学研制的RDS-05全自动炉渣熔点熔速测定仪,基于半球点法研究了酸洗污泥、鲕状赤铁矿及其混合样的熔化性能,并就煤基熔融还原过程中渣碱度对酸洗污泥中铁、铬、镍金属回收率的影响进行了研究。结果表明,酸洗污泥“流淌温度”为1 225 ℃,鲕状赤铁矿“流淌温度”为1 126 ℃,酸洗污泥、鲕状赤铁矿混合样“流淌温度”介于1 148~1 216 ℃之间;在还原温度1 500 ℃、还原时间90 min、配碳比2.0、碱度1.5的最佳煤基熔融还原实验条件下,酸洗污泥中铁、铬、镍的回收率分别为98.75%、96.32%和98.98%。     

准东煤灰熔融温度表征结渣特性的试验研究

针对准东煤灰熔融温度与实际结渣特性出现严重不符的问题,利用微波消解法对准东原煤和按GB/T 212-2008制得的灰（称为国标灰）进行分析,得到其金属元素含量。试验结果表明：在国标法制灰过程中,煤中的主要金属元素均有不同程度的逃逸,用金属氧化物逃逸率表征金属元素的逃逸特性,除了熔点比较低的碱金属氧化物逃逸率较高,熔点比较高的Al2O3和CaO的逃逸率也高达87.51%和58.77%,由此导致国标灰灰熔融温度升高,与煤实际的结渣特性不符。灰化温度从815 ℃降低到500 ℃后制得灰的软化温度ST为1 230 ℃,比国标法制得灰的软化温度1 330 ℃低100 ℃。与灰熔融温度相比,灰成分指标更能表征准东煤的结渣特性。     

拜耳法赤泥熔融态深度还原烧结协同提取铝、铁实验研究

赤泥中铁、铝的存在影响钪和稀土的浸出及萃取。通过对拜耳法赤泥进行分析测试,设计了还原烧结协同回收铝、铁技术方案,系统研究了熔融态深度还原烧结协同提取赤泥中铝、铁的工艺。在较佳条件下,铁精矿品位为73.97%,回收率达到90.27%,铝溶出率达到96.28%,铝硅酸盐矿物转化为铝酸钠,碱浸得到铝酸钠溶液,后续可用于制取聚合氯化铝产品。赤泥中的含铁复杂矿物转化成具有磁性的磁铁矿和单质铁,磁选回收含铁矿物,实现赤泥中铁、铝的协同回收。该工艺不仅减弱了铝、铁矿物对后续酸浸萃取提取钪、钛、稀土的不利影响,且使得钛、钪和稀土在尾渣中得到富集,有利于实现赤泥多元素高值化综合利用。     

添加氧化钙降低灰熔融性温度的试验研究

液态排渣的气化技术对原料煤的灰熔融性温度有一定的要求,添加助熔剂是降低煤灰熔融性温度的有效方法之一。该文介绍了添加氧化钙(CaO)降低煤灰熔融性温度的条件试验,表明添加氧化钙能使煤的灰熔融性软化温度(ST)降低到一定的水平,但具体的降低幅度和添加量与煤中的灰分含量和灰成分有关。     

CaF2对拜耳法赤泥碳热熔融还原提铁的影响

基于拜耳法赤泥碳热熔融还原提铁过程中渣铁分离难的问题,研究了添加CaF2对炉渣凝固物相、高温黏度、熔化性温度、金属直收率和金属出炉聚集状态的影响.结果表明,拜耳法赤泥碳热熔融还原炉渣的主要凝固相为钙铝黄长石、钙钛矿和霞石,添加CaF2后,炉渣凝固相中出现了萤石相;添加CaF2能够降低拜耳法赤泥炉渣的高温黏度和熔化性温度...     

生活煤气还原偏钒酸铵制备V2O3的研究

在回转窑反应器中进行了用生活煤气还原偏钒酸铵制备三氧化二钒的实验研究。结果表明,在温度为873～933K,还原反应时间为50min,偏钒酸铵可完全转化为三氧化二钒,产物的全钒含量达到67％～68％。     

某黄金冶炼渣还原焙烧磁选工艺研究

以焦煤为还原剂,采用还原焙烧-磁选的工艺方法对河南某黄金冶炼厂产出的冶炼渣进行铁的回收利用研究。该冶炼渣TFe品位35.91%,成分复杂,渣粒度极细,-0.025mm含量占73.71%,试验考察了还原焙烧温度、时间、还原剂加入量以及磨矿细度、磁场强度对选别指标的影响。确定最佳工艺条件为:焙烧温度1150℃,还原剂加入量13%,焙烧时间60min,焙烧样磨矿至-0.045mm占74.55%、60kA/m磁场强度下进行磁选,最终可获得铁精矿TFe品位93.21%、铁回收率82.72%的良好指标。     

刚果(金)某氧化铜精矿还原熔炼渣型优化实验

刚果（金）某地区经浮选得到的氧化铜精矿,含铜28.39 %,矿石中的铜主要赋存在孔雀石中。在实际生产中,采用鼓风炉还原熔炼处理该类氧化铜精矿,存在熔炼温度较高、氧化钙添加量大、熔炼渣含铜偏高的问题,为此,进行渣型优化实验研究,考察了还原焦比、CaO:SiO2比和氧化亚铁加入量对氧化铜精矿还原熔炼的影响。结果表明,在还原熔炼时,焦比主要影响粗铜产率和铜回收率,CaO:SiO2主要影响渣中铜含量,熔炼温度是影响渣黏度的主要因素。在还原焦比为5 %,选择酸性熔炼渣型,渣中CaO:SiO2为0.4-0.55,FeO:SiO2为0.13条件下,渣含铜可降至0.4 %以下,铜回收率在98 %以上。     

高铬钛铁矿还原熔炼实验研究

以低钛高铬钛铁矿为原料生产高品位钛渣,研究了还原工艺、还原剂用量、添加剂用量等对钛铁矿还原的影响。实验结果表明,以冶金焦为还原剂,采用两段还原工艺,低温段1 300℃下进行铁还原,高温段1 750℃下进行铬还原,冶金焦用量为理论量的1.21倍,添加剂碳酸钠用量为1%,还原得到的高钛渣中氧化铬含量0.75%,钛富集率达96.41%。     

窑渣—还原熔炼铅冰铜新工艺研究

针对铜、铅冶炼厂产生的铅冰铜含铜低、含铅高的特点,提出了窑渣—还原熔炼铅冰铜的新工艺。铅冰铜经高温还原熔炼,产出粗铅、冰铜和炉渣。试验考察了窑渣配入量对铅的回收率影响。研究结果表明,铅回收率达95.12%,冰铜含铜达18.65%,炉渣流动性好,密度低,与金属相不相溶。     

富钴结壳的还原熔炼研究

采用还原熔炼方法处理DY105-11 富钴结壳得到富锰渣和熔炼合金, 在还原剂焦粉配比为9.5%, 炉渣碱度0.29, 熔分温度1 360 ℃的优化条件下, Co 、Ni 等有价金属入合金率接近100%, 富集倍数达5 以上;Mn 入渣率达97.85%, 渣含Mn32.89%, 实现了Mn 与Co 、Ni 等有价金属间的有效分离及富集, 为进一步回收创造了较好的条件。     

铅锡锑冶炼浮渣直接制备锡酸钠

采用碱性浸出-净化-结晶法用铅锡锑冶炼浮渣直接生产锡酸钠,流程简单,设备要求低,环境友好,锡的回收率大于90%,锡酸钠产品质量达到国家标准。铅锑浸出渣和除铅渣可直接返回铅熔炼系统。     

用直流电弧炉还原熔炼大洋多金属结核

根据大洋多金属结核中各主要元素的还原性差异,用碳作还原剂,在直流电弧炉中选择性还原熔炼大洋多金属结核,获得了合格的富锰渣产品和熔炼合金。富锰渣中锰收率达91％,铜、钴、镍、铁进入熔炼合金的比率分别为：96．73％,98．13％,98．53％,92．90％。     

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...