高磷转炉渣中磷的富集行为研究

为了实现高磷转炉渣中磷的有效富集, 以P₂O₅质量分数为10%的Ca O-Si O₂-Fe₂O₃-P₂O₅-MgO-MnO炉渣为研究对象, 通过实验室热态实验研究了高磷转炉渣中磷的赋存形式, 探讨了炉渣碱度和Fe₂O₃含量对高磷转炉渣中磷的富集行为的影响.结果表明:在高磷转炉渣中磷元素主要以n2CaO·Si O₂-3CaO·P₂O₅ (n C₂S-C₃P) 固溶体的形式存在, 炉渣碱度和Fe₂O₃含量变化对其赋存形式没有影响.炉渣碱度变化会影响2CaO·Si O₂的生成量, 碱度太高或太低, 均不利于渣中磷向富磷相富集, 控制炉渣碱度在1.5¹.8之间有利于渣中磷元素的充分富集.增加渣中Fe₂O₃含量, 可以减少2CaO·Si O₂的析出量, 提高富磷相中P₂O₅的含量, 有利于渣中磷元素的富集.     

烧结循环使用转炉渣磷富集的探讨

从探明转炉渣返回烧结循环使用后磷的富集规律出发，对高炉炼铁和转炉烧钢各生产工艺的磷平衡进行了分析，推导了磷平衡方程式和产生磷平衡现象的条件，并且以宝钢烧结使用转炉的磷富集为例进行了实际计算。     

利用转炉渣对铁水脱磷的动力学

在实验室条件下，模拟转炉渣组成，利用CaO-SiQ-Fe2O3-MnO2-MgO-P2O5-Al2O3-CaF2系熔剂对铁水进行脱磷预处理。实验发现：随着预处理时间的延长，铁水发生回磷反应。在铁水回磷状态下，测定了磷在渣中的传质系数。讨论了回磷原因和抑制铁水回磷反应的措施。在此基础上，确定了合适的铁水脱磷预处理时间和转炉渣的优化组成。     

转炉渣用于铁水脱磷的试验研究

在实验室利用转炉渣配制的铁水脱磷剂进行铁水预脱磷试验，测定了脱磷剂组成等因素对脱磷率的影响。结果表明：在铁水脱磷前[Si]≤0．15％条件下，当脱磷剂中转炉渣配比为80％时，相应铁水脱磷率约为78％；Fe2O3和BaCO3代替转炉渣的合适替代量分别约为5％和10％；脱磷剂中（P2O5）含量的增加会导致脱磷率的显著降低，其影响关系式为：ηp（％）=84．01—4．60（P2O5％）。     

转炉渣中氧化磷对铁水脱磷影响的研究

以转炉渣为基础渣,在实验室测定了CaF2、P2O5质量分数变化对转炉渣熔点的影响。依据测定结果,利用转炉渣配制适合铁水脱磷要求的脱磷剂进行了铁水预脱磷实验,结合相关的转炉脱磷研究结果,分析了脱磷剂中P2O5对脱磷的影响,提出了对最终外排炉渣中的质量分数要求。在1350 ℃温度条件下,w（P2O5）＝166％转炉渣为基础的脱磷剂,对预脱硅处理后的铁水,脱磷剂加入10％时可取得约77％的脱磷率。脱磷剂中w（P2O5）＜75％时可取得60％以上的脱磷率。     

转炉渣气化脱磷技术研究

转炉渣是转炉炼钢过程中产生的固体废弃物。介绍了转炉渣的组成、应用及一些常规的处理方法,重点介绍了气化脱磷技术的研究现状、工艺特点及华北理工大学在转炉渣气化脱磷技术方面所取得的实验成果。     

磷在多相脱磷转炉渣中的分布

 为了研究碱度、TFe含量对炉渣物相以及磷在不同物相中分布的影响,对3种不同成分脱磷转炉渣的微观结构进行形貌和成分分析对比。当炉渣中FeO含量较高、碱度中等时,炉渣在冶炼过程高温状态下处于液态,在取样空冷条件下析出FeO含量高的枝状晶体结构和CaO-SiO₂-(FeO)基体相,基体相中P₂O₅质量分数约为6.5%。当炉渣中FeO含量较低、碱度较低时,炉渣在冶炼过程高温状态下处于液态,在取样空冷条件下析出相和炉渣总成分相差不大。当炉渣的碱度中等、TFe含量控制合适的情况下,炉渣在冶炼过程高温状态下处于固液共存区域,形成液相和2CaO·SiO₂-3CaO·P₂O₅固溶体,固溶体中P₂O₅质量分数为30%～40%。当炉渣处于C₂S和液相渣的共存区域时,2CaO·SiO₂-3CaO·P₂O₅固溶体的析出使得炉渣液相中P₂O₅活度降低,使得铁水中磷向液相渣中传递,脱磷反应程度更高,脱磷效果较好。     

离析焙烧从转炉渣中回收铜

离析焙烧富集工艺,比加筛分或浮选,看来是从渣和氧化矿中提取铜的一种可选择性的途径。本研究使用含2—4％铜的转炉渣,铜以金属形式直接回收。该法包括渣的预焙烧和在碳素物、碱金属或碱土金属氯化物存在下的离析焙烧,最后筛分回收离析的金属。研究了焙烧时间、温度、碳素物百分     

碱度对转炉渣中磷富集的影响

基于离子和分子共存理论,通过理论计算与试验研究了1 673 K时转炉渣中磷的富集能力。研究结果表明：转炉渣中形成的复杂分子主要为2FeO·SiO₂、CaO·SiO₂、2CaO·SiO₂(C₂S)以及3CaO·SiO₂四种硅酸盐复杂分子和3FeO·P₂O₅、4FeO·P₂O₅、2CaO·P₂O₅、3CaO·P₂O₅(C₃P)以及4CaO·P₂O₅五种磷酸盐分子,其中C₂S的质量作用浓度显著高于另外三种硅酸盐,C₃P的质量作用浓度的数量级显著高于另外四种磷酸盐,其分别在碱度为1.8和1.7时达到峰值;磷主要富集于C₂S-C₃P固溶体中,随着碱度的增加,磷富集...     

改质转炉渣中MgFe2O4的形成与磁选提铁

 转炉渣中铁氧化物的回收一直是冶金领域的一个难题。通过对转炉渣进行适当地改质,将铁氧化物转变成强磁性矿物MgFe2O4再进行磁选,从而达到回收转炉渣中铁氧化物的目的。首先研究了碱度和煅烧温度对转炉合成渣中MgFe2O4形成的影响,然后对工业转炉渣进行了改质。试验方法包括XRD、SEM-EDS、Factsage热力学模拟以及化学元素分析。结果表明,试验中理想的碱度为2,理想的煅烧温度为1 250和1 300 ℃。通过向工业转炉渣加入6%的SiO2,并从1 400 ℃以1 ℃/min的速度缓慢冷却到1 270 ℃,可使改质渣中形成MgFe2O4。磁选后磁性渣中的全铁质量分数为37.00%,比工业转炉渣中的全铁质量分数提高了15.80%,同时也比未经改质直接磁选的效果要好。     

转炉含磷钢渣循环利用技术的研究现状及展望

 为了实现转炉含磷钢渣高效循环利用,系统分析了转炉含磷钢渣的生产状况、组成成分、磷元素的来源和迁移富集机理、矿相结构以及脱磷技术的研究现状。并以此为基础,通过对转炉含磷钢渣循环利用技术的探讨总结,表明目前的钢渣循环利用技术存在着磷资源利用效率低和钢渣能量损耗大的缺点。因此,依据钢渣磷质量分数高低决定其利用方式并在循环利用环节尽可能降低钢渣能量损失是一种必然的趋势。基于前人的研究基础,进一步对实现低磷渣和高磷渣的高效循环利用进行了展望,从而为钢铁企业提高转炉含磷钢渣循环利用率和降低原料生产成本提供理论依据和技术参考。     

Effect of CaF2 and SiO2 modification on phosphorus utilisation in P-bearing slag

Abstract

In order to recycle phosphorus in P-bearing converter slag for slag phosphate fertiliser, the effect of CaF₂ and SiO₂ modification on P-bearing steelmaking slag on phosphorus-bearing phases, P₂O₅ solubility and magnetic separation behaviour has been researched. The results show that the phosphorus-rich phase is mainly n2CaO·SiO₂–3CaO·P₂O₅ (nC₂S–C₃P for short) and exists along with fluorapatite phase [Ca₅(PO₄)₃F] after the addition of CaF₂. The fluorapatite cannot be dissolved in 2% citric acid solution, which decreases the P₂O₅ solubility in slag. Although adding CaF₂ can increase the P₂O₅ content of phosphorus-rich phase, it can improve its metallisation and magnetisation of RO phase, increase the amount of recovered magnetic substances, and separate incompletely phosphorus and iron, therefore it is adverse to the phosphorus recovery from P-bearing slag by magnetic separation. P₂O₅ content of phosphorus-rich phase is more than 31% and P₂O₅ solubility of slag is increased to 96% in fluorine-free modified slag, which can meet the requirement of P₂O₅ content and P₂O₅ solubility of the phosphate fertiliser. Meanwhile, 87.1% of the phosphorus in the fluorine-free modified slag is contained in non-magnetic substance, and most of the phosphorus was recycled.     

转炉双渣操作炉渣中磷微区分布规律

对转炉双渣操作时的前期渣和终点渣中微观区域里磷的微观富集规律进行了研究,发现微区碱度Rm为2.0～2.5的微区中磷的富集程度最高;前期渣和终点渣中钙质量分数分别为16%～20%、33%～37%的微区中磷质量分数较高;微区磷富集与硅质量分数关系密切,终点渣微区中硅质量分数为9%～12%、前期渣微区中硅质量分数为13%～14%时,磷质量分数最高;微区铁质量分数对磷富集的影响明确,铁质量分数为5%～9%时磷质量分数最大;镁质量分数低的微区中磷质量分数较高。     

The study of microstructure and phosphorus distribution in converter slag

An efficient slagging is a key process to improve the dephosphorization ability in converter operation. The microstructure analyses can provide the information of phosphorus distribution in various mineral phases to feature completely the dephosphorization process.Two kinds of converter slags were investigated in this study, including conventional slag with high basicity and dephosphorization slag with low basicity.The characteristics of high basicity converter slag have been reported widely.However,the ...     

酸溶性钛渣改性试验研究

酸溶性钛渣中钙、镁的含量较高,不适合直接作为氯化法制备钛白粉的原料。本文研究了加入改性刑后,酸溶性钛渣物相结构的变化。酸溶性钛渣经改性后,主要物相由原来的板钛镁矿相(MgT_2O_5)变为金红石相(TiO_2)。     

酸溶性钛渣改性试验研究

酸溶性钛渣中钙、镁的含量较高,不适合直接作为氯化法制备钛白粉的原料。本文研究了加入改性刑后,酸溶性钛渣物相结构的变化。酸溶性钛渣经改性后,主要物相由原来的板钛镁矿相（MgT_2O_5）变为金红石相（TiO_2）。     

提钒转炉溅渣护炉试验研究

溅渣是提高转炉炉龄最有效的技术,但由于钒渣与钢渣成分差异较大,溅渣护炉技术尚未在提钒转炉上得到应用.为解决提钒转炉炉衬侵蚀严重的问题,对改性钒渣溅渣进行了研究.结果表明,通过改性可以达到调整钒渣状态的目的.改性后的钒渣具有良好的溅渣性能,溅渣后炉厚增加10 mm以上.改性钒渣中w(CaO)可控制在3％ 以下,对钒渣和半...     

钢渣中磷分离及回收的研究现状和发展趋势

中国的钢渣产量巨大,但是钢渣的综合利用率较低,造成了严重的资源浪费和环境负担。钢渣中磷的分离与回收是实现钢渣高效资源化利用的关键所在,对开发新的磷资源和建立"无废渣"炼钢流程具有重要意义。首先分析了钢渣中磷的分布状态,总结了目前提出的从钢渣中分离和回收磷的主要方法及其技术特点,并着重介绍了利用选择性浸出从钢渣中直接提取磷酸盐产品的新技术及其研究进展,分析了选择性浸出的原理和实现钢渣循环利用的冶金工艺流程,讨论了其优缺点,最后对未来钢渣资源化利用的发展提出了建议和展望。