镍铁渣处理及利用技术研究的专利分析

从专利角度入手,对镍铁渣处理及综合利用技术的发展趋势、申请人、技术方向等进行了分析,总结了镍铁渣处理及综合利用的技术现状,并对专利布局、未来研究方向提出了建议。     

蒸汽动能磨超细电炉镍铁渣试验

电炉镍铁渣排放量日益增长,直接利用率低,为了提高电炉镍铁渣的综合利用价值,采用LNGS-80型(总功率6.7 kW、蒸汽耗量80 kg/h)蒸汽动能磨对电炉镍铁渣进行了超细粉碎试验,研究了分级机转速对电炉镍铁渣粒度、比表面积和产量的影响,并估算了LNGS-10T型(总功率165 kW,耗气量10 000 kg/h)蒸汽动能磨制备镍铁渣的能耗和成本。结果表明:采用LNGS-80型蒸汽动能磨对电炉镍铁渣粉碎分级可制备出常见的d_(50)=12.9～52.7μm,比表面积305～669 m~2/kg,产量为167～480 kg/h超细粉体,又能制备d_(50)=2.4～4.7μm,比表面积为1 788～2 669 m~2/kg,产量为35～80 kg/h的超细粉体;预估LNGS-10T型蒸汽动能磨制备d_(50)=28.5μm,比表面积为464 m~2/kg的电炉镍铁渣细粉,系统电耗为5.2 kWh/t,相比于辊磨电耗量节约89%,成本节约11%。     

冶金熔渣混合制备微晶玻璃的组成及性能优化

以电炉镍铁渣和普通高炉渣为主要原料,采用Petrurgic一步法制备了微晶玻璃,并结合力学性能测试,对样品进行了X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等分析,讨论了电炉镍铁渣和普通高炉渣配比、Mg2+含量以及晶核剂TiO₂对成品微观结构及性能的影响规律.结果表明:将熔渣冷却至900℃结晶和650℃退火,能够制备出性能优良的微晶玻璃.当Mg2+含量增加且析出晶体为单一辉石族矿物时,微晶玻璃具有较高的力学性能.电炉镍铁渣或Mg2+含量增加,会导致其辉石族矿物含量增加,当两种渣混合掺量达到90%(镍铁渣质量分数50%,高炉渣质量分数为40%)且外掺2% MgO时,所制备微晶玻璃结构致密,仅含有单一辉石族矿物,包括透辉石、普通辉石和斜顽辉石,从而具有最优的力学性能,其抗折强度达210 MPa,抗压强度达1162 MPa.电炉镍铁渣或者MgO含量进一步增加,会导致镁橄榄石析出,此时微晶玻璃的力学性能显著下降.TiO₂含量的增加不改变微晶玻璃晶体种类,合适掺入TiO₂(本实验为质量分数2%)能够增强透辉石含量,提升性能;但过量掺入会抑制晶体生长,导致其性能下降.      

红土镍矿冶炼镍铁废渣环境安全性能研究

研究了红土镍矿冶炼废渣-镍铁渣的腐蚀性、浸出毒性、热稳定性、水环境化学稳定性、放射性等环境安全性能,研究结果表明,镍铁渣腐蚀性、浸出毒性、放射性小于国家标准限值,在自然环境中镍铁渣自身体系遇热稳定,在地下水、雨水、酸雨等自然水环境中其所含主要金属镍、铜、铁、钴、铅、铬、镁、钙等化学性质稳定。     

硝酸体系镍电解除铁渣氨浸脱硫新工艺试验研究

镍电解过程需要除铁,当采用硫酸体系进行镍电解时,一般采用黄钠铁矾法除铁,存在碱量消耗量大、产出的铁渣含镍高、进入铁渣中的镍和铁资源回收困难等问题.金川 实验室尝试采用硝酸体系进行镍电解,此时铁以硝酸铁的形式存在于电解液中,可利用硝酸铁低温易分解的特点除去,但生成的铁渣含硫较高,铁资源无法直接回用.本文针对硝酸体系产出的...     

镍铁冶炼渣资源化利用技术进展及展望

镍铁是生产不锈钢的主要原料,目前主要采用回转窑-电炉工艺(RKEF)生产。RKEF工艺存在高能耗、冶炼渣量大的问题。本文介绍了NKK、Merotec等渣显热回收工艺及相关工艺参数;前苏联利用液态镍铁渣生产矿棉工业化生产的相关工艺参数;以及日本、希腊及我国镍铁渣资源化利用研究进展。提出了我国镍铁渣资源化利用的研究重点和研究方向。     

镍铁渣在混凝土综合利用中的环境风险研究

从浸出机制和迁移扩散角度出发,研究了镍铁渣的产酸潜势、浸出毒性和其混凝土产品的浸出毒性。结果表明,镍铁渣产酸潜势为不产酸,本身不是一个酸性排放源;腐蚀性、浸出毒性小于国家标准限值。镍铁渣混凝土产品在酸性和碱性环境下,只有砷少量浸出,但未超过《地下水质量标准》。因此,镍铁渣可以直接入场作为混凝土掺和料进行综合应用,环境风险较小。     

硫酸法常压浸出镍铁渣中镁的正交试验及动力学分析

镍铁渣产量大,富含Mg元素,具有较高的回收价值。基于镍铁渣成分及矿相结构等特性,采用常压硫酸浸出法,研究镍铁渣中Mg的浸出反应规律和影响因素。结果表明,在液固比20∶1、浸出温度180℃、浸出时间120min、硫酸质量分数80%的条件下,镁浸出率达到83.73%。该浸出受界面化学反应控制,表观活化能12.72kJ/mol。     

硫酸法常压浸出镍铁渣中镁的正交试验及动力学分析

镍铁渣产量大,富含Mg元素,具有较高的回收价值。基于镍铁渣成分及矿相结构等特性,采用常压硫酸浸出法,研究镍铁渣中Mg的浸出反应规律和影响因素。结果表明,在液固比20∶1、浸出温度180℃、浸出时间120min、硫酸质量分数80%的条件下,镁浸出率达到83.73%。该浸出受界面化学反应控制,表观活化能12.72kJ/mol。     

镍精炼系统一次铁渣资源化处理方法

正镍精炼系统一次铁渣资源化处理方法,涉及一种从镍精炼系统氧化除铁产生的铁渣资源化回收镍、铜、铁的方法。其特征在于处理过程的步骤包括:(1)先将一次铁渣用盐酸浸出;(2)浸出液用N235进行萃取;(3)然后用盐酸溶液反洗负载有机     

转炉热态熔渣脱磷及循环利用生产实践

为去除转炉渣中的磷,实现转炉渣在转炉内的循环利用,从而达到降低冶炼成本的目的,针对顶底复吹转炉炼钢生产,结合气化脱磷热力学理论分析,研究了不同因素对脱磷率的影响。结果表明,在炼钢温度下用碳质脱磷剂还原炉渣中P2O5是可行的,选择碳质还原剂更合理。转炉熔渣脱磷率与熔渣温度、还原剂加入量、渣中FeO质量分数存在明显关系,3个参数的取值分别为1 660～1 670 ℃、150～200 kg和20%时,熔渣的脱磷率可以达到30%以上。生产实践表明,转炉熔渣的炉内循环利用可以降低石灰消耗3.29 kg/t、钢铁料消耗2.94 kg/t、炼钢成本5.48元/t。     

重钢钢渣处理场的设计

介绍重钢鱼鳅浩钢渣场的改造设计,钢渣经喷水冷却,堆存粉化,分段作业;平、转炉渣分坑处理;渣罐可自动或它动倾倒;有渣罐喷涂站等,处理工艺合理。渣场既满足当前生产需要,又能顾及今后生产发展。从根本上解决重钢的“渣山”,充分利用二次资源,取得变废为宝的效果。     

坩埚材质及顶渣成分对帘线钢夹杂物成分的影响

 使用碳管炉熔炼帘线钢72A,研究不同材质坩埚及不同成分顶渣对钢中夹杂物的影响。结果表明,MgO坩埚冶炼的帘线钢中夹杂物变形率高于ZrO2、SiO2、Al2O3坩埚。采用SiO2坩埚冶炼时,钢中夹杂物几乎不变形,其SiO2含量大于90%(质量分数,下同)。采用Al2O3坩埚,个别夹杂物Al2O3的含量达到40%左右,不适合冶炼帘线钢。钢中夹杂物成分进入较低熔点区(即不大于1500℃的区域)的条件为：采用MgO坩埚,顶渣碱度为10时,wAl2O3≤3%,或顶渣碱度为09时,wAl2O3为9%;采用ZrO2坩埚时,顶渣碱度为11~12时,wAl2O3为3%。     

Effect of Modification Treatment for Reduction of Dephosphorization Slag in Hot Metal Bath

To extract the valuable elements from the steel slag, a novel approach has been proposed by modification treatment to provide the stronger driving forces and accelerate the reduction. Three types of dephosphorization steel slags were reduced using carbon-saturated iron bath to extract iron and phosphorus simultaneously. During the process of reduction, slag composition, temperature, and original P2O5 content were investigated respectively. Slag modification treatment, adding either silica or alumina to vary the slag composition, was proven to accelerate the reduction of dephosphorization slag. The equilibrium time can be shortened from 60 to 30 min. Slag modification also allowed the reduction reaction to occur at lower temperature. After slag modification, the original P2O5 content in slag presents a slight difference on reduction process. Almost half of the reduced phosphorus was vaporized within 5 and 20 min. As more and more FeO was reduced, CO gas generation decreased, and evaporation amount of phosphorus therefore decreases.     

钢渣处理生产硅酸盐水泥的探讨

从理论分析的结果看,转炉钢渣的化学成分及矿物组成与硅酸盐水泥熟料比较接近,但由于钢渣水化活性、膨胀性及耐磨性等原因,目前用于硅酸盐水泥生产的钢渣量还不足钢渣总排放量的3%,远远低于矿渣、粉煤灰在水泥生产中的利用率。本文从钢渣的性质、性能上讨论了钢渣制作水泥存在的问题,并对存在问题提出了一些解决方法。     

安钢7#高炉造渣制度的调整实践

选择合适的炉渣碱度和成分,是高炉炼铁得到合格铁水和保持炉缸良好工况的关键.安钢针对7#高炉原料条件的变化,通过在炉料中合理添加蛇纹石有效改变了炉渣中Al2O3含量高而MgO含量低的状况,得到了适宜的炉渣成分,保证了炉温、炉渣性能的稳定,为改善高炉的冶炼效果创造了有利条件.     

攀钢含钛高炉渣湿法提钛工艺

酸浸法提钛工艺可以获得较高TiO2含量的产物,但是该工艺所产生的酸浸液存在难回收的问题.采用碱浸法可以避免酸浸液回收的问题,但是该工艺流程比较复杂,钠盐的回收成本较高.酸碱法在理论上可以将含钛高炉渣转化为富钛料,然而该工艺流程相对复杂,工业应用还需要不断深入研究与完善.针对采用湿法工艺从攀钢含钛高炉渣中提钛的各项技术,从技术、经济、环保等方面进行对比分析,指出需要将湿法工艺与火法工艺联合,同时将一些外场冶金技术引入到含钛高炉渣的提钛分离过程中,从而有望高效、综合利用攀钢含钛高炉渣.      

CaO-SiO_2-Al_2O_3-V_2O_3四元系活度模型

根据熔渣结构的分子离子共存理论建立了CaO-SiO2-Al2O3-V2O3四元系活度模型。应用该模型计算出的活度数据,对用钒氧化物矿代替钒铁直接合金化冶炼高速钢的工艺过程进行了热力学计算和分析。用此活度数据计算了Al作还原剂时渣的平衡成分。计算结果表明,渣中V2O3的质量分数极低,直接合金化的热力学条件好,钒的理论最大还原率高。通过计算钢中或渣中的各种还原剂还原渣中V2O3的ΔG和LV,表明在炼钢工艺常用的所有还原剂中,Al的还原能力最强。     

Stabilization of Ladle-Treatment Slags in Steel Production

Ladle-treatment slags are primary wastes from steel production. Slag utilization is prevented by its spontaneous decomposition as a result of polymorphic transformation of dicalcium silicate with decrease in slag temperature. At OOO NLMK-Kaluga, the slag is stabilized by the introduction of boron oxide in the high–magnesia flux during ladle treatment. Industrial tests indicate stabilization of the slag and the formation of a protective layer on the lining, preventing slag corrosion.     

铜冶炼炉渣工艺矿物学探讨

采用化学分析、化学物相分析、显微镜观察及扫描电镜考察等工艺矿物学研究手段，分析了不同铜冶炼渣的化学组成及矿物物相组成，对铜冶炼渣中重要矿物的嵌布特征和嵌布粒度进行了系统的研究，对其利用中存在的问题进行了分析，为铜冶炼渣的综合回收利用提供了理论依据。