承德钒钛磁铁矿粉基础特性及烧结试验研究

通过研究承钢三种含铁精粉(黑山精粉、承德普通精粉、小营精粉)的矿相结构,差热分析及烧结特性,结果表明:三种铁矿粉均为典型的磁铁矿,铁品位、SiO2含量较低,TiO2、Al2O3、FeO含量较高;根据差热分析,三种矿粉均主要以磁铁矿形式存在,没有赤铁矿包裹磁铁矿的情况,矿粉增重的初始温度都比较低,高温区间TG曲线上升的斜率相同,均符合磁铁矿的氧化动力学条件;三种铁精粉单烧的垂直烧结速度慢,废气温度较低,烧损率较低,转鼓指数均较低,黑山精粉的转鼓指数最低,仅有55.33%;经混料烧结后,烧结矿转鼓指数得到明显提升,最高达到64.40%。研究结果为中钛型钒钛磁铁矿烧结提供了理论基础。     

进口高铬型钒钛磁铁矿的烧结基础特性

 采用微型烧结装置对进口高铬型钒钛磁铁矿以及现场实际使用的若干种烧结用铁矿粉的烧结基础特性进行了系统研究,为高铬型钒钛磁铁矿烧结配矿提供理论依据和技术参数。试验结果表明,不同铁矿粉的烧结基础特性差异较大。在所研究的铁矿粉中,进口高铬型钒钛磁铁矿粉的同化温度高(1335℃)、液相流动性差(流动性指数1.95)、粘结相自身强度弱(抗压强度1445N)、连晶固结强度差(抗压强度365N);而国产混合粉的同化温度适中(1291℃)、液相流动性好(流动性指数4.20)、粘结相自身强度相对高(抗压强度2010N)、连晶固结强度稍好(抗压强度622N)。从烧结基础特性角度出发,基于本企业当前的原料条件,进行高铬型钒钛磁铁矿烧结生产时,应尽可能与国产混合粉搭配使用。     

攀枝花某地钒钛磁铁矿选矿基础试验研究

通过激光显微光谱分析、光谱半定量分析和电子探针定量分析等手段,对攀枝花某地钒钛磁铁矿的化学成分、物相组成和有益元素的赋存状态进行了详细的研究,根据该钒钛磁铁矿的成分及物相特点,制定了适宜的选矿方案:原矿经破碎、一段闭路磨矿,进行二次磁选,一次扫选获得钒铁精矿;从磁选尾矿中回收粒状钛铁矿,分选工艺流程为:溜槽与螺旋选矿-...     

钒钛磁铁矿厚料层烧结生产实践

本文总结了攀钢烧结厂投产以来立足钒钛磁铁矿特殊性坚持厚料层烧结的生产实践。由于在技术上采取了使用松料器、提高抽风负压能力,延长混合机长度,改造点火器等一系列行之有效的措施,操作上坚持“厚料低炭、铺平烧透”方针,使料层厚度由开工初期的190毫米提高到目前的370毫米以上,取得了良好的效益,所有晋档升级指标均达到部颁一级水平。同时也对今后如何进一步提高料层厚度以获得更佳的效益作了初步探讨。     

褐铁矿配比对钒钛磁铁矿烧结基础特性的影响

 研究了褐铁矿配比对钒钛磁铁矿烧结基础性能的影响。研究结果表明,钒钛混合矿的同化温度随着褐铁矿配比的升高而降低,液相流动性指数随着褐铁矿配比的升高而升高,黏结相强度随着褐铁矿配比的升高先升高后降低。不同褐铁矿配比的钒钛混合矿同化温度在1302~1315℃,液相流动性指数在1.12~1.32,黏结相强度为4628~5198N。从综合利用低价铁矿石资源、降低生产成本和改善钒钛烧结矿质量的角度,分析褐铁矿配比对钒钛混合矿同化性、液相流动性和黏结相强度的影响,得出1号褐铁矿配比为10%（褐铁矿总配比37.2%）时,烧结配矿方案最优。     

武钢配加进口磁铁矿的烧结基础特性试验研究

在6种矿粉烧结基础特性研究的基础上,将主矿相为磁铁矿的某进口矿粉分别与武钢常用的另外5种铁矿粉按质量1∶1比例搭配,研究其烧结基础特性。通过对比分析搭配矿粉的流动性、粘结强度、连晶特性和铁酸钙生成能力等性能,研究其烧结互补效果及变化趋势,并结合烧结性能评价提出了搭配使用方案。     

攀钢钒钛磁铁矿烧结熔剂分加试验

在燃料分加的基础上进行二次熔剂加入的烧结试验研究，探索了强化钒钛磁铁矿烧结技术。研究结果表明：在攀钢钒钛磁铁矿烧结中无论采取何种熔剂分加方式，都有利于改善烧结矿强度指标，但熔剂分加方式中生石灰分加对烧结矿强度的改善优于石灰石，且采取生石灰分加比例50％最佳。     

碳含量对钒钛磁铁矿烧结的影响

为了探讨配碳量对钒钛烧结矿物理及冶金性能的影响,对配碳比为2.5%、2.75%、3.0%、3.25%、3.5%、3.75%的钒钛烧结矿进行了强度、成品率、粒度组成及冶金性能的研究。结果表明:配碳量增加时,钒钛磁铁矿烧结成品率提高,小粒级所占比例降低,烧结矿RDI_(+3.15)提高,但是烧结矿转鼓强度先变好后变坏,还原性RI变差;而钒钛磁铁矿烧结时,要使烧结矿具有较好的转鼓强度及冶金性能,适宜的配碳量约为3.00%~3.25%,Fe O含量约为10%~11%。     

攀钢钒高钛型钒钛磁铁矿烧结技术进步

攀枝花钒钛磁铁矿矿物组成复杂,其精矿产品含铁品位低、TiO2含量高,采用阶磨阶选工艺可使精矿品位达到54%,但TiO2仍高达13%左右;该精矿具有"低铁、低硅、高钛、高铝、高亚铁、高硫"的特点,同时精矿粒度粗,制粒性能差,影响烧结透气性;该精矿初始熔点高,生成液相量少,烧结矿矿物组成复杂,严重影响强度与冶金性能。近十多年来,通过采取使用生石灰,提高烧结矿碱度,燃料分加,配加普通矿粉,烧结机技术升级,采取高负压大风量烧结等一系列强化技术,烧结取得了重大技术突破,利用系数达到1.4 t/(m2.h)以上,转鼓指数达到73%以上,改变了钒钛精矿烧结多年的落后状况,满足了高炉精料要求,高钛型钒钛磁铁矿烧结技术处于世界先进水平。     

钒钛磁铁矿低硅烧结试验研究

低硅烧结由于液相量减少而使烧结矿强度下降,低温还原粉化恶化,产量、质量指标变差。钒钛磁铁矿低硅烧结试验表明,当烧结矿品位由49.10%上升到51.70%,w(SiO2)由5.07%下降到3.84%时,转鼓指数由78.10%下降到66.70%,固体燃耗由58.4 kg/t上升到64.83 kg/t,利用系数先由1.239t/(m2.h)上升到1.363 t/(m2.h)而后又下降到1.317 t/(m2.h)。烧结矿铁酸盐含量减少,硅酸盐含量同时减少,显微结构变得极不均匀,裂纹发展,还原性得到改善,但低温还原粉化率也上升。而烧结矿软化温度、熔化温度均上升,软熔温区和熔滴区间变薄,这有利于高炉冶炼。w(SiO2)降低后采用提高碱度、添加硼化物、使用活性灰、提高料层厚度等强化措施,各项性能指标均优于基准期。     

强化制粒对含铬型钒钛混合料烧结的影响

 含铬型钒钛混合料制粒效率低,料层透气性差,严重影响了其发展低温高料层烧结。在基准方案基础上,通过烧结杯试验研究了生石灰配比、混合料水分、润湿时间和制粒时间对含铬型钒钛混合料烧结的影响,并对强化制粒效果进行了观察。试验结果表明：在碱度为2.15、配碳量为3.2%(质量分数)、混合料配加生石灰为5%、水分为7.5%、消化时间为10 min,制粒时间为8 min时,平均粒径[d]、拟似粒化指数[GI0]、制粒效率[E]、抗粉化指数[B]分别由2.26 mm、66.30%、54.11%、48.15%提高到2.58 mm、80.43%、90.82%、73.53%,烧结速度、成品率、利用系数、转鼓强度分别由16.54 mm/min、70.39%、1.22 t/(m2·h)、55.36%提高到19.70 mm/min、77.94%、1.64 t/(m2·h)、59.36%。含铬型钒钛混合料对水分敏感度高,应严格控制水分波动。采用强化制粒措施,提高料层透气性,增加氧势,可提高烧结矿中铁酸钙质量分数改善其矿物组成与结构,提高产质量。     

提高钒钛磁铁精矿配比对烧结的影响

为了探索钒钛磁铁精矿配比变化对烧结的影响,研究了不同钒钛磁铁精矿配比对混合料制粒、混合料液相生成特性、烧结性能、烧结矿矿物组成、烧结矿冶金性能的影响,结果表明:钒钛磁铁精矿配比在46%~67%时,随着精矿配比的升高,烧结矿中TiO2含量增加,混合料的透气性指数略有降低,烧结速度明显减慢,利用系数降低,转鼓强度略有降低;总体上液相量逐渐变少,矿物结构的粘结性与结晶性变差;滴落温度明显升高,软熔区间变宽,软化温度和熔融温度在一定范围内有所波动;混合料液相生成温度升高,生成量降低,成矿性能变差。     

基于转底炉直接还原工艺的钒钛磁铁矿综合利用试验研究

通过大量试验研究,提出了＂钒钛磁铁矿转底炉直接还原—电炉深还原—含钒铁水提钒—含钛炉渣提钛＂工艺流程。铁、钒、钛元素回收率分别达到90.77%、43.82%和72.65%。通过试验室和工业试验研究,解决了钒钛磁铁矿直接还原金属化率低、电炉深还原钒还原率低、高硅铁水提钒、高镁铝含钛炉渣提钛等技术难题,获得了直接还原金属化率大于90%,电炉深还原钒还原率大于80%,钒渣提钒钒回收率大于65%,钛渣提钛钛回收率大于75%的良好效果,分别获得了符合电炉炼钢要求的低碳生铁、符合YB/T5304-2006要求的片状V2O5和达到PTA121质量要求的钛白产品。     

钒钛磁铁矿加工利用研究现状及发展趋势

摘要：钒钛磁铁矿作为一种富含铁、钒、钛的特色矿产资源,综合利用价值高。从钒钛磁铁矿的选矿富集和钒钛磁铁精矿的冶金分离层面,论述了钒钛磁铁矿的加工利用研究现状。在选矿富集方面,开发新型选矿设备和药剂、优化选矿工艺,能够获得合格的钒钛磁铁精矿,并阐述了选矿指标难以进一步提高的原因。在冶金分离方面,通过分析对比各工艺的研究现状及优缺点,解释了各类非高炉工艺无法推行工业化生产的原因,并提出流态化预还原-电炉熔分法是未来实现钒钛磁铁精矿高效利用的重要研究方向。     

高炉冶炼钒钛矿过程中炉缸沉积物的形成原因

高炉冶炼钒钛矿时炉缸会产生大量的沉积物,影响高炉正常生产。对炉缸沉积物进行了检测,对高炉渣的冶金性能进行了试验研究,结果表明:沉积物的成分复杂,其中一些沉积物的铝、硅含量较大;沉积物形成的主要来源为TiC包裹金属铁的沉降聚集,渣铁对耐火材料的侵蚀,含高熔点物质的高黏度炉渣在炉底堆积。高铝中钛渣的黏度过大,炉渣碳含量较高是导致沉积物形成的主要原因,因此,改善高铝中钛渣的冶金性能可以有效抑制沉积物的形成。     

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定钒钛磁铁矿中锌

钒钛磁铁矿中含有一定量的锌,在高炉冶炼过程中,锌被还原成金属锌,而金属锌会侵蚀炉体的耐火材料,因此在钒钛磁铁矿冶炼中锌是一种有害元素,需要对进入炉体中锌的含量进行严格控制。试样采用盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸体系溶解,选择Zn 206.200nm作为分析谱线,采用基体匹配法绘制校准曲线消除基体效应的影响,使用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定钒钛磁铁矿中锌。锌含量为0.01%~0.05%(质量分数)时与其发射强度呈线性,相关系数为0.9999;方法检出限为0.0030μg/mL。按照实验方法测定两个钒钛磁铁矿样品中锌,结果的相对标准偏差(RSD,n=10)小于1%;加标回收率为98%~102%。     

红格含铬钒钛磁铁矿球团矿物学和等温氧化动力学

研究了红格钒钛磁铁矿(HCVTM)球团等温氧化动力学及其矿物学特征. 在不同的温度(1073~1373 K)和不同的时间(10~60 min)范围内,对HCVTM球团矿进行了等温氧化动力学实验. 首先分析了球团在不同温度和时间下的微观结构和矿物组成规律. 然后根据定义的氧化率,计算和分析了氧化率及其变化规律,以及矿相结构对氧化率的影响. 最后结合缩核模型、修正的氧化率函数和阿伦尼乌斯公式,计算了反应速度常数、修正系数和反应活化能,并判断了反应限制性环节. 研究表明:随温度的提高,低熔点液相增加,赤铁矿晶粒的生成、长大和再结晶,形成连续的黏结相,空隙数量减少. 随时间的增加,生成的液相促进了赤铁矿晶粒间的黏结和长大,但是晶粒间硅酸盐相和钙钛矿类物相恶化了球团结构. 同时,钙钛矿和铁板钛矿相生成. HCVTM球团矿空隙数量的减少和黏结相的生成,表现在氧化速率随时间增加而减慢. HCVTM球团氧化反应主要受扩散控制,球团氧化前期的反应活化能为13.74 kJ·mol^-1,氧化后期的活化能为3.58 kJ·mol^-1,氧化率函数的修正参数u₂=0.03.     

基于熔剂性生球的复合造块工艺处理钒钛磁铁矿

复合造块工艺是处理低品位复杂共生矿的重要途径之一,传统复合造块工艺一般为高碱度基体料配加酸性生球。实验研究了配加熔剂性生球的复合造块工艺处理钒钛磁铁矿,将烧结用生石灰细磨后加入钒钛磁铁矿精粉制备熔剂性生球,生球碱度控制在0.6～1.2,烧结料综合碱度为1.76。研究结果表明,随熔剂性生球碱度增加,生球强度增加,混合料料层透气性改善,烧结矿成品率增加。将烧结用焦粉细磨后加入钒钛磁铁矿制备含碳生球,焦粉加入量应控制在0.4%(质量分数)左右。当生球碱度为0.9时,烧结矿转鼓强度最高。分析结果表明,随着烧结料中熔剂性生球碱度增加,成品烧结矿中球团在基体中的嵌入程度更高,球团与基体边界逐渐变窄,边界处复合铁酸钙和硅酸盐含量增加,并有少量钙钛矿生成。     

电感耦合等离子体原子发射光谱法在钒钛磁铁矿中钒化学物相分析中的应用

钒钛磁铁矿中钒的化学物相分析一般测定硫化物中钒、钛磁铁矿中钒、硅酸盐中钒和钛铁矿中钒共4项。其中硫化物中钒利用强氧化剂分离,钛磁铁矿中钒利用其强磁性磁选分离,硅酸盐中钒利用氟化铵-硝酸分离,最后从残渣中得到钛铁矿中钒,使用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定钒。试验对钒钛磁铁矿中钒的相态划分进行了统一,对各相态浸取溶剂进行选择及优化,确定分析谱线并计算检出限。按照实验方法测定3个矿区钒钛磁铁矿中总量钒和各相态钒,总量钒和钛磁铁矿中钒的测定结果与分光光度法测定值相一致;各相态钒测定结果的相对标准偏差(RSD,n=12)大部分在5%以内。各相态钒加和与总量钒进行比较,相对偏差在5%以内,满足《地质矿产实验室测试质量管理规范》要求。