SiO_2、Na_2CO_3对预还原烧结过程中气化脱磷的影响

白云鄂博铁精矿磷含量较高为0.08%(质量分数),且磷元素主要以氟磷灰石的形式存在。基于前期白云鄂博矿磷的赋存状态及白云鄂博矿预还原烧结工艺对脱磷影响的研究,同时为了开发利用其他中、高磷铁矿,研究了白云鄂博铁精矿预还原烧结过程中磷的气化脱除机制。利用FactSage热力学软件、XRD、SEM-EDS对比分析不同SiO_2、Na_2CO_3添加量对预还原烧结过程中气化脱磷率、金属化率以及物相转变的影响。结果表明:最佳的SiO_2、Na_2CO_3添加量(质量分数)分别为3%、1%,对应的脱磷率为31%,金属化率为96%,实现了预还原烧结过程中磷的有效脱除,进一步明确预还原烧结脱磷机制,为以后中、高磷铁矿脱磷的研究指明了方向。     

脱磷剂对铁精矿预还原烧结过程中气化脱磷的影响

白云鄂博铁精矿磷含量较高为0. 08%,磷主要以氟磷灰石的形式存在。为了探索白云鄂博铁精矿预还原烧结过程中磷的气化脱除机理,利用Factsage6. 2热力学软件模拟研究了不同脱磷剂对铁精矿预还原烧结过程中气化脱磷的影响,并以热力学计算为基础,采用真空管式电阻炉进行了还原烧结脱磷试验,对烧结产物的磷含量进行了检测。结果表明,碳直接还原烧结脱磷所需温度较高,气化脱磷率较低;配加Si O_2和Na_2CO_3作为辅助脱磷剂,能有效降低碳的还原脱磷温度,使磷的气化脱除率显著升高,在配碳20%、SiO_23%、Na_2CO_31%的条件下,磷的气化脱除率可以达到29%。     

脱磷剂对高磷铁矿球团气化脱磷的影响

高磷铁矿由于磷含量过高,限制其大规模开发利用。通过XRD衍射仪分析高磷铁矿中磷的赋存状态,并基于FactSage7.2热力学计算结果的基础,采用配料造球、球团焙烧等手段,探究不同脱磷剂SiO_2和CaCl_2对高磷铁矿球团气化脱磷的影响。结果表明:高磷铁矿中磷的存在形式为Ca_5(PO_4)_3,加入脱磷剂后气化脱磷开始反应温度降低至815℃,在温度1 250℃,配碳5%的条件下,加入SiO_2和CaCl_2配比分别为0.8%、1.6%作为混合脱磷剂,气化脱磷效果最佳,脱磷率达22.1%。为高磷铁矿在球团焙烧过程中气化脱磷提供了新思路。     

脱磷剂对高磷钢渣气化脱磷率影响的研究

通过热力学分析,结合HSC热力学软件计算结果,发现C6H12O6、CaCl2和SiO2在一定程度上能够促进高磷钢渣中磷酸钙分解,实现气化脱磷。借助微型烧结实验手段,试探性研究了不同脱磷剂对气化脱磷率的影响。结果表明,用C6H12O6、CaCl2、SiO2配比分别为0.18%、0.29%和0.69%的混合物作脱磷剂,烧结过程中气化脱磷率能达到40.5%。结合生产成本考虑,是比较适宜的。     

复合脱磷剂对微波焙烧高磷铁矿过程的影响

为实现高磷铁矿粉在烧结过程中气化脱磷,促进高磷铁矿的开发利用,试验选用鲕状高磷赤铁矿为原料,采用微波加热方式研究了复合脱磷剂成分及用量对气化脱磷率的影响。结果表明,煤种选用烟煤、配碳量为5%、SiO_2加入量为0.75%、CaCl_2加入量为1.5%、碱度为1.4时,能使高磷铁矿粉在微波场中气化脱磷率达到20.36%。通过X射线衍射仪(XRD)对焙烧产物进行检测得知,过量加入CaCl_2会产生Ca_5(PO_4)_3Cl,不利于气化脱磷的进行。     

白云鄂博磁选精矿中磷的赋存状态

经选矿得到的白云鄂博铁精矿中磷质量分数普遍高于一般铁矿,为了综合利用白云鄂博铁精矿资源,脱除矿中的有害元素磷显得尤为关键,因此,有必要系统地研究白云鄂博铁精矿中磷的赋存状态及嵌布特征。通过测定不同粒级白云鄂博铁精矿的化学成分,研究铁品位、磷质量分数与矿粉粒度之间的相互关系;利用X射线衍射、扫描电镜、能谱仪并辅以自动矿物分析系统确定白云鄂铁精矿的物相组成、含磷矿物与含铁矿物及周围脉石的嵌布关系;并运用图像处理软件Image Pro-Plus对含磷矿物的尺寸进行统计。研究结果表明,随着铁精矿粒度由150~250μm减小到小于45μm,铁品位由56.20%升高到67.60%,磷质量分数由0.122%降低到0.044%;矿中磷元素主要以独居石和磷灰石(含氟磷灰石)的形式存在,其中独居石占总磷量的15.38%,磷灰石占总磷量的84.62%,脱除以磷灰石形式存在的磷元素是脱磷的关键;含磷矿物的平均直径为51.66μm,多被脉石矿物包裹,或与磁铁矿紧密相邻,其周围的脉石矿物主要有碳酸盐类云石矿物、硅酸盐类闪石矿物以及硅铝酸盐类云母矿物;其含磷矿物嵌布关系较为复杂,通过磁选很难将该矿中磷质量分数脱除到一定范围;为磷的脱除奠定了基础。     

高磷铁矿含碳球团还原熔分脱磷

通过对高磷铁矿中磷灰石还原机理的分析,发现配加碱性添加剂有利于抑制磷灰石还原,减少珠铁中磷含量。试验首先向含碳球团中配加CaCO3调节碱度,并在此基础上分别添加Na2CO3、CaF2,研究碱度和添加剂对球团还原熔分后珠铁和渣中磷含量的影响,得到磷的分配情况。试验结果表明:提高碱度,配加Na2CO3、CaF2均有利于抑制高磷铁矿中磷灰石的还原,降低珠铁中的磷含量。在1 400℃,碱度为1.4,Na2CO3、CaF2的质量分数均为4%,反应时间为12min时,珠铁中磷含量达到最低,脱磷率达到81.2%。     

高磷鲕状赤铁矿磷的存在形态及脱磷机理

 针对高磷鲕状赤铁矿石矿物结构复杂导致的脱磷困难现状,为实现深度脱磷的目的,探索矿物还原过程中磷的形态及微观脱磷过程。以铁品位为44.78%、磷的质量分数为0.92%的高磷鲕状赤铁矿为研究对象,根据其面扫描电镜及矿相结构图可知,矿物之间嵌布紧密、逐层形成鲕状结构,石英、鲕绿泥石与赤铁矿等互相包裹,磷元素集中分布在鲕粒内部的氟磷灰石中。通过对焙烧产物做扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS),对高磷鲕状赤铁矿脱磷机理进行研究。研究结果表明,当YM-1脱磷剂质量分数为16%,还原过程中鲕状结构被破坏,金属铁逐渐从鲕粒中析出聚集,脉石与铁颗粒分离明显,磷化为不同形态被脱除。磁选后尾矿、铁分离完全,磷元素几乎全部进入尾矿,添加复合脱磷剂YM-1焙烧磁选后铁精矿的铁品位为90.16%,铁回收率为91.25%,磷质量分数为0.056%,脱磷率为93.91%。铁精粉各项指标满足工业冶炼要求。     

微波焙烧对高磷铁矿气化脱磷的影响

为实现高磷铁矿粉在焙烧过程中气化脱磷,促进高磷铁矿的开发利用。试验基于微波加热的方式和加入复合脱磷剂条件下,研究了微波焙烧工艺参数(温度、煤粉粒度、升温速率、保温时间)对气化脱磷率的影响。结果表明,随着温度的提高、升温速率加快及煤粉粒度的加粗,气化脱磷率明显提高,而保温时间对脱磷率的影响呈现先增加后降低的趋势,通过优化焙烧工艺参数后,高磷铁矿粉的气化脱磷率达到最大值为25.71%。     

LiCl催化剂对含铌铁矿粉氢气选择性还原的影响

在自制的扩散床底供气管式电阻炉内进行实验,研究了添加LiCl催化剂对H2选择性还原白云鄂博含铌铁矿粉中铁氧化物的影响。发现含铌铁矿粉中加入LiCl催化剂后对还原反应有促进作用,还原度和金属化率明显提高,铁氧化物几乎全部被还原为金属铁。改变催化剂的加入比率（质量分数）分别为2.14%、1.71%、1.43%、1.00%、0.71%、0.43%,结果表明,70g含铌铁矿粉中添加质量分数为0.71%的LiCl催化剂的催化效果最好,且杂质含量相对较少,其还原度达到95.82%,金属化率达93.73%。     

Direct Reduction of High-phosphorus Oolitic Hematite Ore Based on Biomass Pyrolysis

Direct reduction of high-phosphorus oolitic hematite ore based on biomass pyrolysis gases(CO,H_2,and CH_4),tar,and char was conducted to investigate the effects of reduction temperature,iron ore-biomass mass ratio,and reduction time on the metallization rate.In addition,the effect of particle size on the dephosphorization and iron recovery rate was studied by magnetic separation.It was determined that the metallization rate of the hematite ore could reach 99.35% at iron ore-biomass mass ratio of 1∶0.6,reduction temperature of 1 100℃,and reduction time of 55 min.The metallization rate and the aggregation degree of iron particles increase with the increase of reduction temperature.The particle size of direct reduced iron(DRI) has a great influence on the quality of the iron concentrate during magnetic separation.The separation degree of slag and iron was improved by the addition of 15 mass% sodium carbonate.DRI with iron grade of 89.11%,iron recovery rate of 83.47%,and phosphorus content of 0.28% can be obtained when ore fines with particle size of-10 μm account for 78.15%.     

Influence of Mechanical Activation on Acid Leaching Dephosphorization of High-phosphorus Iron Ore Concentrates

High pressure roll grinding (HPRG)and ball milling were compared to investigate the influence of me-chanical activation on the acid leaching dephosphorization of a high-phosphorus iron ore concentrate,which was man-ufactured through magnetizing roasting-magnetic separation of high-phosphorus oolitic iron ores.The results indica-ted that when high-phosphorus iron ore concentrates containing 54·92 mass% iron and 0·76 mass% phosphorus were directly processed through acid leaching,iron ore concentrates containing 55·74 mass% iron and 0·33 mass%phosphorus with an iron recovery of 84·64% and dephosphorization of 63·79% were obtained.When high-phosphor-us iron ore concentrates activated by ball milling were processed by acid leaching,iron ore concentrates containing 56·03 mass% iron and 0·21 mass% phosphorus with an iron recovery of 85·65% and dephosphorization of 77·49%were obtained.Meanwhile,when high-phosphorus iron ore concentrates activated by HPRG were processed by acid leaching,iron ore concentrates containing 58·02 mass% iron and 0·10 mass% phosphorus were obtained,with the iron recovery reaching 88·42% and the dephosphorization rate reaching 88·99%.Mechanistic studies demonstrated that ball milling can reduce the particle size,demonstrating a prominent reunion phenomenon.In contrast,HPRG pretreatment contributes to the formation of more cracks within the particles and selective dissociation of iron and P bearing minerals,which can provide the favorable kinetic conditions to accelerate the solid-liquid reaction rate.As such,the crystal structure is destroyed and the surface energy of mineral particles is strengthened by mechanical ac-tivation,further strengthening the dephosphorization.     

磷在脱磷渣中2CaO·SiO2固相颗粒内的扩散速率

中国铁矿磷含量偏高,提高脱磷效率、降低渣料的消耗量对钢铁企业至关重要.1 400℃下,将2CaO·SiO2颗粒插入到含P2 O5为14％(质量分数)的渣中,并保温20、30、60和100 s,研究磷在2CaO· SiO2颗粒中的扩散速率.用SEM-EDS对磷在渣和2CaO·SiO颗粒中的分布进行了测量,并用菲克第二定律计算了磷在2CaO·SiO颗粒中的扩散系数.结果显示:磷在2CaO·SiO中的扩散可视为一维半无限扩散.1 400℃时,磷在2CaO· SiO2颗粒中的扩散系数为6.417×10-12 m2/s,如果脱磷时间为15～20 min,则2CaO· SiO2颗粒不宜大于653 μm.     

转炉钢渣气化脱磷反应的热力学分析及试验

转炉渣在钢铁厂内部循环使用是最便捷的钢渣二次利用途径,但目前循环利用量甚少,主要是因为钢渣中磷元素含量较高,在烧结过程中难以去除,烧结矿中的磷又经过高炉冶炼几乎全部进入铁水,造成高炉内的磷富集现象,同时又会加重炼钢过程的脱磷负担.采用Factsage 6.2分别对不添加SiO2和添加SiO2条件下钢渣气化脱磷反应的开始温度进行了热力学计算,初步探明了气化脱磷反应的温度、压力条件;在微波加热条件下将纯试剂Ca3(PO4)2与C在1 100℃、103 Pa条件下进行气化脱磷试验,通过检测反应产物验证了气化脱磷反应的可能性;并将钢渣与焦粉在同样条件下进行气化脱磷试验,保温30 min,气化脱磷率达31％.研究结果探明了钢渣气化脱磷反应的热力学条件,为实现转炉渣在钢铁企业内部的循环利用提供了理论依据.     

转炉粉尘用于研制铁水脱磷剂

转炉炼钢产生大量的粉尘,严重污染环境,各国均在努力寻求粉尘的处理方法.在一定的工艺条件的基础上,研究了粉尘脱磷剂内在组分对铁水脱磷的影响,分析了各组分对铁水脱磷的影响规律.结果表明:氧化铁皮作氧化剂脱磷效果仅次于Fe2 O3试剂,脱磷率分别为84.78％和84.32％,Na2CO3和BaO作固定剂效果均比CaO好;使用质量分数为4％CaF2+6％Na2 CO3作助熔剂可使脱磷率达到89.13％;控制铁水初始硅的质量分数在0.09％～0.15％可以提高铁水脱磷率;脱磷剂中的P2O5会显著降低脱磷剂脱磷率.因此,使用粉尘研制的脱磷剂可在氧化剂、固定剂和助熔剂方面进行优化,同时控制铁水初始硅含量和减少粉尘带入的P2O5含量,可提高脱磷剂脱磷能力.     

微波还原-磨矿磁选对鲕状赤铁矿提铁脱磷的影响

摘要：采用微波加热还原 磨选技术研究鲕状赤铁矿的提铁脱磷条件,且探索最佳磨选条件。在原矿粒度小于0.18mm占90%、配碳系数1.0、碱度系数0.8、脱磷剂用量15%（质量分数）的条件下,采用微波加热在950℃下还原30min获得金属化球团,对金属化球团进行破碎、研磨,考察磨矿粒度、磁选强度对铁粉铁品位、回收率、P含量、脱磷率的影响规律,并对还原样品、磁选后的铁粉和非磁性渣进行了扫描电镜、能谱和X射线衍射分析。研究结果表明,金属化球团在研磨粒度小于0.045mm占62.90%、磁选强度65mT条件下,可获得铁粉铁品位87.69%、回收率77.86%、P质量分数0.30%、脱磷率86.37%。     

鲕状赤铁矿微波加热还原提铁脱磷机制

采用微波加热还原鲕状赤铁矿内配碳球团,考察了还原温度、碱度及添加剂用量对球团含磷组元迁移的影响,对微波碳热还原提铁脱磷机制进行了分析。结果表明,随着还原温度的升高含磷组元逐渐被还原,当还原温度达到1 150℃以上时含磷矿物被大量还原,并且富集到还原铁中造成还原铁粉磷含量过高。在较低还原温度下,通过选择合适的碱度和脱磷剂用量,能有效地抑制含磷组元的还原,促进铁氧化物的还原和聚集。实验采用原矿粒度0.8 mm、碱度0.8、碳氧摩尔比1.0、钠盐添加剂用量20%(质量分数)、还原温度为950℃保温10 min的条件对物料进行还原,将还原物料研磨到0.074 mm在65 mT的场强下进行磁选可得到全铁质量分数82.79%、回收率86.49%、P质量分数0.34%的指标,所得到的还原铁粉杂质较少,而含磷物质主要以磷酸盐的形式存在于磁选渣中。     

CaO对海滨钛磁铁矿精矿直接还原?磁选工艺中还原气氛的影响

以铁品位为58.58%、TiO₂品位为12.04%的海滨钛磁铁矿精矿为试样,进行煤基直接还原–磁选试验。从反应产生的CO和CO₂气体组成、总反应的气化速率、CO分压值、金属化率、矿物组成等角度进行分析,查明了CaO在海滨钛磁铁矿精矿直接还原?磁选工艺中的作用机理。研究结果表明,CaO可以提高还原剂的气化速率,促进钛磁铁矿的还原,增加CO₂气体的产生量,从而降低CO分压值。同时发现CaO可以参与固固反应,降低含钛矿物中的FeO含量,也有利于钛、铁组分的迁移和富集,促进金属铁颗粒的聚集长大。因此,添加CaO有利于通过磨矿?磁选促进钛铁分离与回收。      

低碳铝镇静钢转炉炼钢低温脱磷工艺

对转炉脱磷进行热力学与动力学分析,介绍了低碳铝镇静钢转炉低温脱磷生产工艺,对该生产工艺过程参数进行了统计分析,并对过程炉渣进行了SEM、EDS、XRD分析.结果表明:通过降低平均出钢温度至1 617 ℃,碱度控制在2.4～3.0,TFe质量分数控制在12％～15％,转炉后期脱磷效率大大加强,冶炼后期调渣后TSC阶段渣钢...