脆硫铅锑精矿富氧直接熔炼渣型理论研究

对脆硫铅锑精矿富氧直接熔炼渣型理论进行研究。根据富氧直接熔炼过程炉渣组成特性,选取FeO-SiO_2-CaO-ZnO渣系为研究对象。采用热力学软件Factsage计算并绘制FeO-SiO_2-CaO-ZnO渣系相图,考察CaO与SiO_2质量比、Fe与SiO_2质量比、ZnO含量及温度对该渣系熔化温度及黏度的作用规律,并在此理论基础上进行实验研究。理论研究表明,熔炼过程炉渣中Fe与SiO_2质量比和CaO与SiO_2质量比的增大均会提高炉渣的熔化温度。随着体系温度的升高,炉渣的黏度逐渐减小,1250℃时,炉渣的黏度均小于0.5 Pa·s。实验结果表明:熔炼过程产出合金品位为95.56%,合金直收率达到58.47%,渣中金属含量(Pb与Sb)小于1%(质量分数)。熔炼产物工艺矿物学研究发现,合金中主要物相为金属Pb、金属Sb以及少量Cu_2Sb、FeSb_2金属间化合物,炉渣主要由钙铁橄榄石、铁橄榄石组成,原料中锌主要以氧化锌形式进入渣相。     

钒钛磁铁矿熔融还原渣系中钒还原的热力学规律

在对钒钛磁铁矿熔融还原动力学研究基础上,研究了熔融还原渣系中钒还原的热力学研究表明,在CaO-SiO_2-Al_2O_3-MgO-V_2O_5渣系中钒还原达到动态平衡的时间为6h,渣系CaO/SiO_2对平衡时间影响不大,温度提高,平衡时间缩短渣与铁浴比为1/2,CaO/SiO_2为0.8,温度为1773K时,钒还原最大平衡分配比为32.4,最大回收率为96.1%。     

轴承钢Ca-Mg-Al-Si-O体系中夹杂物生成的热力学研究

通过使用热力学软件FactSage系统地研究了轴承钢Ca-Al-Si-O、Ca-Mg-Si-O和Mg-Al-Si-O四元体系热力学平衡规律。结果表明,Ca-Al-Si-O四元体中,随着钢液中Al、Ca含量增加,钢液中夹杂物由Al_2O_3、2CaO·SiO_2和CaO·Al_2O_3·2SiO_2向2CaO·Al_2O_3·SiO_2、3CaO·Al_2O_3转变。当Ca含量较高时,会有极少量的CaO产生。在Ca-Mg-Si-O体系中,随着钢液中Ca、Mg含量增加,钢液中夹杂物主要有CaO·MgO·SiO_2、2MgO·SiO_2和3CaO·MgO·2SiO_2,钢液中Mg含量较高时,主要以钙镁的复合夹杂物和MgO为主。在Mg-Al-Si-O体系钢液中,通过提高钢液镁含量,可使GCr15钢液中Al_2O_3转变为MgO·Al_2O_3尖晶石夹杂物;镁含量过高时,可生成MgO夹杂物。     

基于FeO-SiO_2-Al_2O_3渣型的废旧铝壳锂离子电池还原熔炼回收有价金属（英文）

提出一种基于FeO-SiO_2-Al_2O_3渣型废旧铝壳锂离子电池还原熔炼回收有价金属的新工艺,该工艺仅采用铜渣作造渣剂。研究表明:在造渣剂用量为铝壳锂离子电池质量的4.0倍、熔炼温度1723 K、熔炼时间30 min条件下,钴、镍、铜的回收率最高,分别为98.83%、98.39%和93.57%;还原熔炼合理的渣型组成为m(FeO):m(SiO_2)=0.58:1~1.03:1,Al_2O_3含量为17.19%~21.52%;熔炼产出合金主要由Fe-Co-Cu-Ni固溶体相和冰铜相构成,产出炉渣的主要矿物成分为铁橄榄石和铁铝尖晶石,铜在渣中损失的主要机制是板条状铁橄榄石对冰铜和金属铜的机械夹杂。     

铁铝共生矿碳热预还原过程矿相转变行为

在提出"非高炉提铁-铝酸钙渣提铝"生态化高效利用新工艺的基础上,系统研究预还原温度、时间、钙铝比、碳氧比等对铁铝共生矿预还原过程中金属化率和矿相转变行为的影响。结果表明:矿石金属化率随预还原温度提高而明显增加;随着还原时间的延长和钙铝比的增加,金属化率均先增加后降低,还原时间和钙铝比分别在30 min和0.8时金属化率达到最高;提高碳氧比有利于提高金属化率,但提高幅度不大。预还原条件对预还原矿矿相的种类影响不大,在初期Fe、2CaO·Al_2O_3·SiO_2、12CaO·7Al_2O_3、2CaO·SiO_2和3Ca O·Al_2O_3相均能生成,提高钙铝比、预还原温度和时间有利于促进2CaO·Al_2O_3·SiO_2向12CaO·7Al_2O_3和2CaO·SiO_2转化。预还原过程工艺条件推荐为:预还原温度1300℃,保温时间30 min,钙铝比0.8,碳氧比1.2,此时预还原矿金属化率为63.10%。     

添加剂氧化钙对镍渣强化还原的影响

针对铁以铁橄榄石形式存在而难以直接还原磁选回收的问题,采用在镍渣中配加CaO提升镍渣碳热还原速率及铁金属化率的技术思路。将添加剂与镍渣按比例混合并配加适量还原剂后,在高温炉中进行还原,结合热力学计算及产物特征分析结果,研究添加剂强化还原的机理及还原效果。结果表明:CaO的加入有效促进了硅酸铁的解离,强化了还原过程,还原速率加快,金属相在渣相中的形态结构发生改变,金属铁的聚集长大明显,有利于后续分离回收。随着CaO添加量由0增加到10%(质量分数),还原产物的金属化率和Fe颗粒平均粒径呈先增大后减小的趋势,FeO含量和残碳量变化规律相反。在CaO添加量为8%时,还原产物中铁的金属化率和粒径达到峰值,分别为87.25%和41.3μm。     

铜渣组分含量对渣锍高温沉降分离效果的影响

本文利用高温沉降实验对FeO-SiO_2-Fe_3O_4-CaO-Al_2O_3-MgO系中不同组分含量以及温度对铜渣、铜锍分离效果的影响进行研究,同时利用热力学计算软件FactSage结合含固相熔渣的黏度、密度计算公式,对不同渣型炉渣的黏度和密度进行计算,进而研究其对渣锍分离效果的影响。结果表明,当炉渣黏度大于0.5Pa·s时,黏度升高对渣锍分离有着十分不利的影响。当炉渣各组分控制在SiO_2/Fe比(w(SiO_2)/w(Fe))0.82%～0.97%、w(CaO)0～6.2%、w(Al_2O_3)2%～7%、w(MgO)0～1.25%和w(Fe_3O_4)0～10%,且沉降温度在1230℃以上时,熔渣具有良好的流动性,其密度也在理想的范围内,沉降后渣中的含铜量低于1%。由沉降后渣的矿相分析表明,难以沉降的铜物相主要为呈点状分布的微米级黄铜矿和少量大粒径的辉铜矿。     

还原熔炼法从谦比希铜冶炼厂转炉渣中回收钴(英文)

研究从赞比亚谦比希铜冶炼厂转炉渣中回收钴的还原熔炼过程。实验考察还原剂用量、熔炼温度、保温时间及渣型改善剂CaO和TiO2的添加对还原熔炼金属回收率的影响。采用X射线衍射、扫描电子显微镜及能谱分析对所得贫化渣和含钴合金进行表征。结果表明,在优化条件下,转炉渣中钴、铜、铁的回收率分别为94.02%,95.76%和小于18%;贫化渣的主要物相组成为铁橄榄石和铁尖晶石,含钴合金中主要含有金属铜、含钴铜的铁合金和少量的硫化物。     

基于调渣提铁的镍冶炼渣熔化温度调控

目前,镍渣提铁工艺存在提铁效率低、工艺实施难度大、成本高等问题。本文通过相图分析、单因素和正交实验等方法,研究了炉渣中主要氧化物含量对半球点温度的影响,得到了有利于提铁的炉渣渣型优化方案。结果表明：当CaO含量(质量分数)为25%、MgO含量为9%、铁硅比为0.8时,该渣型的半球点温度最低。考虑到现行工艺,选择MgO含量为13%、CaO含量为20%、铁硅比为1.0为较优方案,所得炉渣的半球点温度明显低于现行顶吹炉渣的半球点温度。调整后的炉渣中含铁物相由以硅酸亚铁为主转化为以钙铁榴石和铁氧化物为主,有利于后续提铁。     

铜捕集法回收铂族金属的理论及实验研究

对还原熔炼铜捕集法从失效汽车催化剂中回收铂族金属的基础理论进行研究并进行实验验证。计算整个过程可能发生的反应ΔG_T~Θ-T方程式。分析表明,铂族金属氧化物优先于氧化铜被还原为金属态,实际还原熔炼温度应低于1500℃;计算含MgO的CaO-Al_2O_3-SiO_2熔炼渣体系相图及黏度,熔炼过程应控制CaO、SiO_2的量来实现渣型的选择;结合从铜-铂族金属相图,铜能与铂、钯、铑连续固溶形成合金;从理论上证实铜捕集法从失效汽车催化剂中回收铂族金属的可行性;通过实验验证,结果表明在适宜的条件下,铂、钯、铑回收率分别为98.2%、99.2%、97.6%。