拜耳法赤泥制备海绵铁影响因素分析

采用煤基直接还原烧成—渣铁磁选分离—母液溶出的方法处理拜尔法赤泥,配入自制复合助剂,进行了生产优质海绵铁的试验探讨。通过SEM-EDS、X射线等手段研究了煤基直接还原过程中金属铁晶粒长大特性,着重讨论了添加剂种类、焙烧条件及磁选参数等对金属铁晶粒长大特性的影响,自制添加剂A为优选添加剂,最佳焙烧温度为1 200℃,焙烧时间2 h,磁场强度以2 000 A/m为宜,所得产品的金属化率为92.9%,含铁品位为93.7%,铁回收率为94.42%。     

还原剂对高磷鲕状赤铁矿直接还原过程铁还原的影响

采用添加脱磷剂直接还原焙烧-磁选的工艺制备直接还原铁,研究了不同还原剂对高磷鲕状赤铁矿直接还原过程铁还原的影响.实验结果和扫描电镜分析表明,还原剂中固定碳和挥发分含量对于焙烧产物中金属铁晶粒的聚集、增多和长大以及所得还原铁指标影响较大.焦炭和无烟煤所得焙烧产物中金属铁晶粒与脉石矿物结合较紧密,难以在磨矿过程中实现单体解离.褐煤所得焙烧产物中金属铁晶粒出现明显的连接和长大,且与脉石矿物界限分明,嵌布粒度较粗,有利于铁颗粒与脉石矿物的解离,从而其铁回收率较其他还原剂高.     

高铁氧化铝赤泥中铁回收技术研究

以高铁氧化铝赤泥为对象进行还原焙烧-磁选试验研究,从铁氧化物还原理论出发,分析其在还原气氛下的行为特点,重点研究了在不同种类添加剂类别及用量情况下,赤泥中铁氧化物还原效果及还原后的金属铁与其它非磁性成分分离效果。最终试验结果表明,实验条件为添加6%碳酸钠、6%硫酸钠时(还原条件:焙烧温度1 050℃、焙烧时间60 min、还原介质为褐煤),焙烧矿中铁的金属化率为90.16%,在一定条件下经磨矿磁选后铁精矿全铁品位为90.21%,铁回收率达到94.86%。     

烧结法赤泥中有价金属分离试验研究

采用铵盐焙烧、水浸、酸浸工艺对烧结法赤泥进行处理,分离出有价金属铁、钙、钠、硅、钛,得到相应的化合物氧化铁、石膏、氯化钠、水玻璃和二氧化钛。研究了焙烧、水浸和酸浸工艺对烧结法赤泥成分的影响,探讨了从烧结法赤泥中分离铁、钙、钠、硅、钛的工艺,分析了制备产品的化学成分和物相组成。     

内配煤对低品位微细粒赤铁矿还原与磁选分离的影响

针对某高硅低品位铁矿中微细粒嵌布的赤铁矿,采用内配煤制粒的方法进行了还原焙烧-磁选研究。结果表明内配煤提高了微细粒赤铁矿还原过程中的还原气氛,实现了铁氧化物的快速还原。当制粒小球中m(C):m(Fe)比为0.4,还原温度为950℃、还原时间为30 min时得到还原焙烧产物,磨矿磁选后得到铁品位为68.42%,回收率为81.13%的铁精矿。对还原焙烧产物进行的XRD和显微结构分析表明,随着内配煤用量的提高,金属铁明显增多且局部金属铁晶粒具有迁移长大的趋势,减少了铁橄榄石的形成,铁精矿品位和回收率明显提高。     

铜渣煤基直接还原过程中的铁物相转变

采用直接还原工艺回收铜冶炼渣中的铁,对不同温度下铁物相的转化以及金属铁颗粒的长大规律进行分析。通过对铜渣进行配料造球-煤基直接还原焙烧-弱磁选处理,得到了直接还原铁精矿指标随时间及温度的变化。结果表明,在焙烧温度1 300℃,焙烧时间30 min的条件下得到了TFe质量分数为91.55%、金属化率为92.99%及回收率为82.99%的铁精矿。对不同还原温度下铁精矿分析表明:1 050、1 100、1 150℃均生成了金属铁,但还原度及TFe含量较低。1 200℃时发现有Fe_2C_5及SiC相的生成,形成的CaSiO_3·FeSiO_3液相影响了还原过程。1 250℃时生成了Fe_3C,但Fe_2SiO_4会与CaO形成低熔点矿物。1 300℃时精矿中含有大量金属铁,但也形成了低熔点化合物,增加了后续处理的难度。金属铁颗粒首先出现在矿物颗粒失氧而产生的裂纹及孔洞的边缘,金属铁小颗粒被大颗粒吸收并聚结长大,金属铁经过斑点状-蠕虫状-仙人掌状的转变最后形成致密的金属铁层。     

钛铁矿高效利用新技术研究和开发

 通过研究钛铁矿的还原热力学可知,钛铁矿的还原难度大于普通铁矿。动力学研究表明,通过粉体细化,可以加速钛铁矿的还原速度;用碳还原钛铁矿的最佳温度应选择在900～1100℃。金属铁的渗碳有利于铁的晶粒长大,铁中的渗碳量越高,越有利于金属铁的聚集;外场对铁晶粒长大有明显作用,为金属铁与钛渣的充分分离提供了最佳条件。通过晶粒长大技术将还原后的细微铁晶粒长大到一定粒度,通过简单破碎和磁选,即可得到钛渣和铁产品。开发的钛铁矿高效利用新技术具有反应温度低、无需高温熔分等特点,从而实现高效率、低能耗及低成本生产钛渣和铁产品。     

钒钛磁铁精矿直接还原过程中金属铁颗粒长大特性

通过钒钛磁铁矿精矿直接还原实验,研究了不同还原剂和添加剂对还原过程金属铁颗粒长大的影响.提高还原温度能促进还原产物中金属铁颗粒的长大,金属铁颗粒中V含量也显著增加.与用无烟煤和褐煤还原产物相比,用烟煤还原产物中金属铁颗粒明显长大,这是由烟煤中高灰分含量所引起的.金属铁颗粒长大机理的研究表明：Na₂CO₃和Na₂SiO₃的熔点较低,且能破坏铁橄榄石和铁尖晶石的结构,并生成一些低熔点物质,而SiO₂能与铁橄榄石形成低共熔混合物.这些低熔点物质都有助于改善金属铁相的扩散,从而促进金属铁颗粒长大.     

赤泥中铁资源的回收利用研究

系统概述了目前国内外赤泥中铁回收利用技术和应用。对澳大利亚赤泥进行了还原焙烧—磁选、熔炼生铁工艺试验。分析了赤泥及还原焙烧样微观显微镜下铁元素的赋存状态和分布情况。阐明了还原焙烧时赤泥中绝大部分赤铁矿或磁赤铁矿等各类氧化铁已完成向金属铁的转变,但各类铁矿物与非晶态的铁尖晶石关系过于密切且嵌布特征十分复杂,焙烧后细磨无法使二者充分解离,因此不易获得高品位铁精矿。在焦比20%、熔炼时间90min、钙铝比2.0、1 500℃进行赤泥还原熔炼,可实现渣铁的有效分离,金属铁回收率可达到99.4%以上,所得铁水质量符合炼钢生铁标准。在碳酸钠100g/L、液固比10∶1、温度80℃、时间1.5h下进行自粉化熔渣中铝的浸出,Al2O3浸出率达到91.12%。     

铜渣煤基直接还原过程中的铁物相转变

采用直接还原工艺回收铜冶炼渣中的铁,对不同温度下铁物相的转化以及金属铁颗粒的长大规律进行分析。通过对铜渣进行配料造球-煤基直接还原焙烧-弱磁选处理,得到了直接还原铁精矿指标随时间及温度的变化。结果表明,在焙烧温度1 300℃,焙烧时间30 min的条件下得到了TFe质量分数为91.55%、金属化率为92.99%及回收率为82.99%的铁精矿。对不同还原温度下铁精矿分析表明:1 050、1 100、1 150℃均生成了金属铁,但还原度及TFe含量较低。1 200℃时发现有Fe₂C₅及SiC相的生成,形成的CaSiO₃·FeSiO₃液相影响了还原过程。1 250℃时生成了Fe₃C,但Fe₂SiO₄会与CaO形成低熔点矿物。1 300℃时精矿中含有大量金属铁,但也形成了低熔点化合物,增加了后续处理的难度。金属铁颗粒首先出现在矿物颗粒失氧而产生的裂纹及孔洞的边缘,金属铁小颗粒被大颗粒吸收并聚结长大,金属铁经过斑点状-蠕虫状-仙人掌状的转变最后...     

赤泥还原烧结回收铁和氧化铝工艺研究

对某拜耳法赤泥提出还原烧结工艺,研究烧结温度、时间、焦炭量、钙比、碱比、球磨时间、磁选强度等因素对氧化铝、铁回收率及磁选精矿全铁品位的影响.在适宜的烧结条件下,氧化铝回收率可达83.77％,铁回收率为82.53％,磁选铁精矿全铁品位为64.08％.     

串联法熟料烧结过程中硫的行为研究

对熟料烧结过程硫的行为及转化规律进行研究。研究结果表明：未加还原剂烧结时,温度越高,反应时间越长,越有利于生料中的硫化物生成硫酸钠,熟料中大部分含硫离子进入溶出液,只有少部分硫进入烧结法赤泥。生料加煤还原烧结时增加还原剂加入量,提高烧结温度,延长烧结时间,有利于硫酸钠的还原过程。熟料中铁含量对硫化物型硫的影响较小。     

酒钢碳钢除尘灰现状调查及利用方向研究

通过对碳钢几种除尘灰的利用途径和经济性分析得出,混铁炉除尘灰返烧结使用经济性较好,OG泥可返烧结、炼铁、炼钢系统使用,但返烧结更经济。二次除尘灰及脱硫灰由于铁品位较低,不能直接返回烧结或炼钢,需要先进行提铁降杂处理再返烧结使用。     

烧结法赤泥物理化学特性的研究

利用多元素快速分析、X-衍射(XRD)、激光粒度分析及热分析(DSC-TGA)等方法,对焦作中州铝厂烧结法赤泥的化学成分、矿物组成、粒度及熔融温度等性能进行了系统的研究,以期揭示其本身特性与用途之间的相关关系,为烧结法赤泥综合利用提供必要的基础数据和科学依据。结果表明:该烧结法赤泥中CaO、SiO2和碱含量较高,熔融温度低于1200℃,其主要矿物组成为方解石、硅酸铝钾、α-硅酸二钙及铝酸三钙,因此,可以作为烧结砖、免烧砖的主要原料及道路基层材料;其颗粒比较细,具有比较发达的比表面积,可以用作吸附剂应用于环境保护中。     

转底炉处理赤泥工艺技术

为了综合利用氧化铝冶炼产生的赤泥,探索在转底炉中直接还原赤泥、磨矿磁选获得高品位直接还原铁。通过实验室试验摸索了转底炉还原工艺参数,并在转底炉工业试验线进行了工业试验。实验室结果表明,赤泥还原后的直接还原铁(DRI)金属化率可达88.6%,磁选后的铁品位可达82.1%,磁选后的铁回收率可达88.9%。工业试验中,转底炉还原后,产品金属化率平均为69.2%,将还原后的DRI磁选获得高品位的DRI产品,磁选后DRI的铁品位为72.8%,磁选后铁回收率达到了85.2%,初步打通了在转底炉中还原赤泥、磁选的工艺路径。     

高浓度熟料溶出过程中絮凝剂的应用

熟料溶出是影响烧结法生产氧化铝产品质量和经济性的关键环节,本文结合近期所设计的烧结法生产氧化铝工程熟料溶出和赤泥分离洗涤工艺,对如何减少溶出后二次反应的发生,以及通过对溶出浆液絮凝性能的研究,以合理添加絮凝剂的方式来实现溶出浆液与赤泥快速分离作了初步探讨。     

铜渣改质、磁选及磁选尾渣制备陶瓷的基础研究

针对铜渣难以高效利用的现状,提出以赤泥为改质剂,在熔融铜渣排渣过程中对其进行改质,以提高凝固冷渣磁选率,并进一步将磁选尾渣制备为陶瓷材料的新工艺.本文在铜渣中加入不同掺量的赤泥并经过熔融、冷却、磁选和尾渣制陶工艺获得了磁选铁精粉和尾渣陶瓷产品,通过XRD、SEM等方法研究赤泥对铜渣含铁组分磁选效果的影响,以及磁选尾渣制...     

从赤泥中联合提取铁和氧化铝试验

 赤泥是从铝土矿中浸出氧化铝后产生的固态废渣,含有一定量的铁、氧化铝以及其他有价金属元素。为了综合回收赤泥中铁和氧化铝,开发了赤泥配碳制备成含碳球团,含碳球团直接还原-熔分生产金属铁,熔渣自粉化浸出氧化铝的方法。试验研究了不同工艺参数对赤泥中铁和氧化铝提取结果的影响,得到的最佳工艺条件为：碳氧比为1.8,还原温度为1 250 ℃,还原时间为60 min,熔分温度为1 500 ℃,熔分时间为20 min,熔渣冷却速度小于20 ℃/min,钙铝比为1.6。在最佳工艺参数下,得到的生铁磷、硫质量分数分别为0.047%和0.017%,熔渣中[w(FeO)]为1.26%,熔渣自粉化完全,自粉化渣中Al2O3浸出率可以达到86.65%。     

SiO2、Na2CO3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SiO2、Na2CO3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SiO2、Na2CO3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。     

Recovery of Iron From High-Iron Red Mud by Reduction Roasting With Adding Sodium Salt

 Red mud is the waste generated during aluminum production from bauxite, containing lots of iron and other valuable metals. In order to recover iron from red mud, the technology of adding sodium carbonate—reduction roasting—magnetic separation to treat high-iron red mud was developed. The effects of sodium carbonate dosage, reduction temperature and reduction time on the qualities of final product and the phase transformations in reduction process were discussed in detail. The results showed that the final product (mass percent), assaying Fe of 90.87% and Al2O3 of 0.95% and metallization degree of 94.28% was obtained at an overall iron recovery of 95.76% under the following conditions of adding 8% sodium carbonate, reduction roasting at 1050 ℃ for 80 min and finally magnetic separation of the reduced pellets by grinding up to 90% passing 0.074 mm at magnetic field intensity of 0.08 T. The XRD (X-ray diffraction) results indicated that the iron oxides were transformed into metallic iron. Most of aluminum mineral and silica mineral reacted with sodium carbonate during the reduction roasting and formed nonmagnetic materials.