还原剂种类对高磷鲕状赤铁矿直接还原提铁降磷的影响

以褐煤、烟煤、无烟煤、焦炭为还原剂, 使用直接还原-磨矿-磁选的方法, 对高磷鲕状赤铁矿煤基直接还原提铁降磷过程进行了详细研究。结果表明: 不同温度条件下, 不同还原剂对还原铁的铁品位、铁回收率和磷品位影响趋势相同。在1 150 ℃时, 焦炭对直接还原提铁降磷并没有明显优势, 调节不同煤或者焦炭的用量都可以达到铁品位90%以上, 磷品位0.1%以下, 铁回收率80%以上的指标; 另外煤的变质程度越高, 所需煤用量越少。     

原矿粒度对鄂西高磷鲕状赤铁矿直接还原焙烧同步脱磷 的影响研究

为探究不同粒度(-13 mm、-8 mm、-2 mm)的鄂西高磷鲕状赤铁矿直接还原焙焙烧同步脱磷效果, 进行了直接还原焙烧-磁选试验研究, 考察了焙烧时间、焙烧温度、还原剂用量以及脱磷剂用量对直接还原效果的影响。结果表明: 直接还原焙烧较大粒度的高磷鲕状赤铁矿是可行的, 随着粒度的增大, 铁的品位并没有下降, 但是回收率有所下降, 而且达到最佳条件所需的温度提高、焙烧时间延长、还原剂用量减少、脱磷剂A的用量增加、脱磷剂B的用量变化不大。-13 mm粒度原矿直接还原焙烧-磁选在最佳条件下可得到铁品位93.39%, 铁回收率83.58%, 磷含量0.094%的直接还原铁。     

还原剂组分对高磷鲕状赤铁矿直接还原效果的影响

分别以活性炭、焦炭、无烟煤1和褐煤为还原剂,并添加混合钠盐脱磷剂,通过直接还原焙烧-磨矿-弱磁选对鄂西高磷鲕状赤铁矿石进行提铁降磷试验,发现灰分、固定碳和挥发分3种组分含量的不同导致4种还原剂对所获直接还原铁指标（铁品位、铁回收率、磷含量）的影响也不相同,但由于还原剂中3种组分的影响相互交织在一起,因而较难分别归纳出各组分对直接还原铁指标的影响规律。为此,又引入另6种还原剂,采取将不同单一还原剂进行复配,使复配还原剂只有1种组分的含量发生改变的方法进行了进一步研究,结果表明：还原剂中挥发分的含量较高有利于提高直接还原铁的铁回收率,但对直接还原铁的铁品位和磷含量有不利影响;还原剂中固定碳的含量较高也有利于提高所获直接还原铁的铁回收率而对直接还原铁的铁品位影响不大,但对降磷不利;还原剂灰分含量过高对直接还原铁的铁品位、铁回收率和磷含量都有不利影响。以上研究成果为采用直接还原焙烧-弱磁选工艺对高磷鲕状赤铁矿石进行提铁降磷时合适还原剂的选择提供了有益的参考。     

国外某高磷鲕状赤铁矿直接还原—磁选降磷研究

以国外某高磷鲕状赤铁矿为研究对象进行脱磷研究,该高磷矿铁品位为55.81%,磷含量为0.72%,铁矿物主要为磁铁矿和赤铁矿,48.61%的磷存在于磷酸盐中,47.22%的磷分布于铁矿物中。研究了脱磷剂用量、秸秆炭用量、还原温度以及还原时间对粉末还原铁指标的影响。结果表明：无脱磷剂碳酸钙时,无法获得合格的指标;在碳酸钙用量为25%,秸秆炭用量为12.5%,还原温度1 200 ℃,还原时间为75 min,还原产品两段磨矿两段磁选的条件下,可获得铁品位、铁回收率以及磷含量分别为94.27%、87.34%以及0.077%的粉末还原铁,该产品可作为电炉炼钢的优质原料。不加添加剂时,部分含磷矿物被还原成单质磷进入到金属铁中,故粉末还原铁磷含量较高,当碳酸钙用量为25%时,含磷矿物的还原受到抑制而保留在脉石相中,可实现降磷目的,而还原时间过长时,磷仍在脉石相中,铁颗粒将部分含磷矿物包裹,磨矿难以分离,导致磷含量升高。     

国外某高磷鲕状赤铁矿直接还原-磁选降磷研究

以国外某高磷鲕状赤铁矿为研究对象进行脱磷研究，该高磷矿铁品位为55.81%，磷含量为0.72%，铁矿物主要为磁铁矿和赤铁矿，48.61%的磷存在于磷酸盐中，47.22%的磷分布于铁矿物中。研究了脱磷剂用量、秸秆炭用量、还原温度以及还原时间对粉末还原铁指标的影响。结果表明：无脱磷剂碳酸钙时，无法获得合格的指标；在碳酸钙用量为25%，秸秆炭用量为12.5%，还原温度1 200 ℃，还原时间为75 min，还原产品两段磨矿两段磁选的条件下，可获得铁品位、铁回收率以及磷含量分别为94.27%、87.34%以及0.077%的粉末还原铁，该产品可作为电炉炼钢的优质原料。不加添加剂时，部分含磷矿物被还原成单质磷进入到金属铁中，故粉末还原铁磷含量较高，当碳酸钙用量为25%时，含磷矿物的还原受到抑制而保留在脉石相中，可实现降磷目的，而还原时间过长时，磷仍在脉石相中，铁颗粒将部分含磷矿物包裹，磨矿难以分离，导致磷含量升高。     

高磷鲕状赤铁矿还原焙烧同步脱磷工艺研究

为开发利用鄂西“宁乡式”高磷鲕状赤铁矿, 进行了添加脱磷剂还原焙烧-磁选的试验研究。对还原剂煤用量、脱磷剂NCP用量、焙烧温度、焙烧时间等条件进行了研究。结果表明, 还原剂煤用量为40%, 脱磷剂NCP用量为20%, 1 000 ℃下焙烧60 min, 再经细磨、磁选, 可以达到提高铁品位、降低磷的效果, 最终得到产品铁品位90.09%, 铁回收率88.91%, 磷品位0.06%。     

高磷鲕状赤铁矿CaCO3脱磷中焙烧温度及褐煤用量的影响

为揭示褐煤用量和焙烧温度对CaCO₃作用效果的影响机制,以褐煤为还原剂、CaCO₃为脱磷剂对国外某高磷鲕状赤铁矿进行了直接还原焙烧试验。热力学计算、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM-EDS)分析表明,CaCO₃的作用效果是其分解的CaO和CO2共同作用的效果总和。CaO的主要作用是促进铁矿物中的磷生成磷灰石并抑制磷灰石的还原,减少铁橄榄石和铁尖晶石的生成;CO2可促进煤的气化反应,加快铁氧化物的还原。而褐煤用量和焙烧温度会影响CaO的反应程度,进而影响CaCO₃的作用效果。由于低褐煤用量和高焙烧温度时焙烧过程的熔融程度高,可促进CaO的固相反应,因此CaCO₃的作用效果好。试验研究发现,在CaCO₃用量28%、褐煤用量20%、焙烧温度1 200℃时,得到的直接还原铁产品的脱磷率高达92%。     

云南某高磷铁矿直接还原同步脱磷试验研究

云南某铁矿石属于高磷含有多种铁矿物的铁矿石,铁的品位为36.94%,磷的品位为0.93%。针对矿石中磷含量高、铁矿物种类多的特点,选定了直接还原焙烧同步脱磷工艺。在无烟煤用量为40kg/t、脱磷剂HJ用量为200 kg/t、焙烧温度为1 150℃、焙烧时间为40 min、焙烧砂一段磨矿细度为-0.074 mm占75%、一段磁场强度为95.5 k A/m、二段磨矿细度为-0.043 mm占80%、二段磁场强度为67.67 k A/m的条件下,可获得铁品位为91.12%、回收率为90.05%、磷品位为0.14%的高铁精矿。     

惠民高磷铁矿石还原焙烧同步脱磷工艺研究

对云南惠民地区成分复杂、嵌布粒度细、磷含量高的铁矿石进行了还原焙烧同步脱磷工艺的研究，确定了合适的还原焙烧温度和时间、还原剂和脱磷剂的添加量。试验结果表明，在煤与矿样质量比为2∶5，脱磷剂与矿的质量比为1∶2，还原时间为50 min，还原温度为950 ℃条件下的还原产物，经过磨矿-弱磁选，可获得铁品位为93.46%，磷含量为0.05%的铁精矿产品。     

还原剂对低品位红土镍矿直接还原焙烧-磁选的影响

以褐煤、烟煤、无烟煤和兰炭作为还原剂, 对低品位红土镍矿进行了直接还原焙烧-磁选实验研究。结果表明, 还原剂种类、粒度和用量对还原过程有较大影响, 其中褐煤作为还原剂时还原效果最好。最佳实验条件为: 红土镍矿原料粒度-0.075 mm, 还原剂(褐煤)粒度为-0.25 mm、用量4%, 焙烧温度1 200 ℃, 焙烧时间90 min, 焙烧后焙砂磨细至-0.05 mm, 在磁场强度0.3 T下粗选再在0.1 T下精选, 可得到镍品位3.2%、镍回收率82%、铁品位65%、铁回收率69%的镍铁精矿。     

煤种对某难选铁矿石直接还原的影响

在不同焙烧温度、还原剂用量、焙烧时间、助熔剂用量、磨矿细度条件下,分别以褐煤（C1）和无烟煤（C2）为还原剂,研究了煤种对某难选铁矿石直接还原焙烧—磁选的影响。结果表明：不添加助熔剂时,C2的直接还原效果要优于C1;添加助熔剂可改善直接还原效果,而且对C1的改善效果更明显。在添加助熔剂的选优条件下,C1和C2分别可获得品位为90.32%和90.34%的直接还原铁,但采用C1时的回收率较采用C2时高5.30个百分点,达到80.66%,而且C1比C2成本低,因此C1更适合用于某难选铁矿石的直接还原。     

煤热化学性质的量子化学研究

针对不同煤阶的典型煤种褐煤、次烟煤、高挥发分烟煤、低挥发分烟煤和无烟煤,构建了9种分子结构模型,采用量子化学密度泛函计算方法,研究了煤的稳定性、发热量和燃烧反应热力学函数等热化学性质.结果显示,煤大分子在含碳量为85%附近具有较低的单位结合能、较高的发热量和反应活性.     

不同煤阶煤分子表面吸附水分子的机理

采用量子化学方法中包含色散矫正的密度泛函理论(DFT-D3),对4种不同煤阶(无烟煤、烟煤、次烟煤、褐煤)的煤分子表面吸附水分子的微观机理进行研究。通过优化煤分子表面吸附水分子的平衡构型,对煤分子表面进行静电势分析,计算相互作用能,并通过约化密度梯度(RDG)判断水分子在不同煤阶煤分子表面的作用类型。研究表明,煤分子与水分子间最大相互作用能为-11.91 kcal/mol,煤吸附水的过程属于物理吸附,且相互作用能的大小由弱相互作用力的类型和作用力个数共同决定。褐煤具有较大静电势的分子表面积最多,褐煤更易与极性水分子形成相互作用。4种不同煤阶煤分子吸附水分子的最大相互作用能大小顺序为:褐煤次烟煤烟煤无烟煤。各煤阶最大相互作用能对应的平衡吸附构型下煤分子与水分子的作用类型依次为:范德华作用力,氢键作用,氢键与范德华作用力的共同作用,两个氢键的共同作用。     

氯盐复合阻化剂对不同煤样自燃阻化效果的研究

以内蒙古褐煤、大同烟煤、黑龙江无烟煤三种变质程度不同的原煤样和经复合阻化溶液处理过后的煤样为试验对象,通过实验测定与动力学分析,对比复合阻化剂对三种煤样的阻化效果,研究表明,复合阻化剂能够有效抑制大同烟煤的氧化反应,增加煤体的活化能,对其的阻化效果远远高于其他两种煤样。     

煤泥作还原剂对海滨钛磁铁矿直接还原焙烧磁选的影响

以印尼某海滨钛磁铁矿为原料, 煤泥作还原剂, 研究了煤泥种类及用量、添加剂用量和直接还原焙烧过程中的焙烧时间、焙烧温度等对铁产品TFe品位与回收率、TiO₂含量的影响。结果表明, 煤泥可代替煤粉作还原剂;通过煤泥与添加剂的共同作用, 能够达到降低最终直接还原铁中钛含量的目的。在煤泥TJ用量18%、添加剂YSE用量8%、YHG用量3%, 1 250 ℃下焙烧60 min时, 得到的焙烧产物经过两段磨矿两段磁选, 最终铁产品中全铁品位达92.72%, 回收率达91.93%, TiO₂含量降至0.72%。     

煤中可溶性有机质荧光光谱特征及其对微量元素赋存的影响

煤中微量元素的赋存状态有多种形式,其中大部分微量元素都能与煤中有机质结合。煤中有机质的含量与煤的煤化程度有一定联系。实验选取了褐煤、烟煤、无烟煤3种共7个煤样进行分析,采用ICP-AES方法测定了煤中微量元素含量,采用三维荧光光谱仪分析了3种煤的可溶性有机质(DOM)的荧光光谱特征,并运用平行因子法对荧光数据进行了深入分析,探讨了煤中溶解性有机质与煤中微量元素赋存形态之间的关系。结果表明,煤中不同微量元素在褐煤、烟煤、无烟煤中的分布有差异,As,Mg,Cd,Mn在褐煤中含量最高,Li,Sr在无烟煤中含量最高,而Cu,Co在3种煤中含量差异不明显。褐煤中可溶性有机质以腐殖酸类为主,烟煤的荧光基团有腐殖类和类蛋白类,而无烟煤中未能检测出荧光峰。荧光强度亦随着煤化程度的递增呈现递减。煤中As和Mg的赋存与煤中可溶性有机质可能存在着一定联系,即煤中可溶性腐殖酸荧光强度越大,As和Mg越丰富,而Li和Sr则相反。