钛铁矿磁化焙烧分离的热力学分析

为了探讨钛铁矿以Fe3O4和TiO2分离路线的可能性,对钛铁矿低温下的氧化与还原热力学进行了分析研究.结果表明:若通过直接磁化焙烧的方法,氧气能够将FeTiO3氧化成Fe3O4,但实际操作会难于控制反应条件,易过氧化成Fe2O3和Fe2TiO5;使用CO2和H2O气体将FeTiO3氧化生成Fe2O3和Fe2TiO5的反应更容易发生,而非生成Fe3O4,因此这两种气体也无法直接将钛铁矿磁化;若通过间接磁化焙烧的方法,先用氧气或空气将FeTiO3氧化,而后无需较高浓度的CO以及较低的温度即可以将FeO3和Fe2TiO5还原成Fe3O4.根据上述结果,提出钛铁矿分离钛与铁的新路线:将钛铁矿通过氧化和磁化,再通过磁选的方式得到铁精矿粉和钛渣.     

微细粒贫赤铁矿催化还原动力学研究

通过对微细粒贫赤铁矿进行非等温动力学研究,考察其反应控速环节,并探究碱金属盐对还原过程的影响,研究结果表明:还原过程由界面反应控制;碱金属盐对还原具有催化作用,降低了反应活化能。碱金属卤盐、碱金属复合盐均具有促进作用,阳离子金属性越强,卤素电负性越小,稳定性越差,高温段表观活化能降低越多,催化性能越好。复合盐稳定性越差,催化效果越强。随催化剂添加量增大,反应速率增大,高温段表观活化能降低,对还原起到促进作用。     

直接还原回转窑协同处理含锌固废技术及应用

研究了直接还原回转窑实现含锌固废协同处理的工艺技术。对固废中的含锌化合物的还原及分离理论进行了研究,在回转窑内,只要满足温度T＞1 500 K、气氛还原φ(CO)＞70%条件,就能实现锌从废渣中还原分离出来,同时废渣中的铁也能够被还原,得到回收利用。在某海绵铁生产厂的回转窑上进行了试验验证,得到含锌20%(质量分数)的富锌灰,锌渣中95%(质量分数)以上的铁作为副产物进入到海绵铁中。试验结果表明,协同处理在不影响直接还原生产海绵铁工艺的前提下,实现了含锌固废的综合利用,此次试验中烟气的含硫量成为限制环节,含锌固废的最大配加量以2%为宜。     

微波碳热法固相还原制备锰铁合金中影响因素的试验研究

在微波加热条件下对锰矿的固相还原反应情况进行了研究,分别就反应温度、配碳系数及添加剂对还原反应过程及渣金分离过程的影响进行了研究,并对各项参数进行了优化。本研究中,设计了一系列试验点,最终得到:反应温度在1400℃左右时,既有利于金属相还原,也有利于金属相凝聚,促进渣金分离,提高金属回收率;配碳系数为1.1时,向反应物中添加10%的添加剂时,有利于金属相凝聚成大颗粒,从而促进渣金分离,提高金属回收率。     

固态还原钛铁矿生产钛渣新技术

钛铁矿的还原热力学表明,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;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,通过简单磁选,即可得到铁产品和钛渣。开发的钛铁矿固态还原与晶粒长大新工艺具有反应温度低、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。     

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。     

超纯二硫化钼粉体的制备

提出了制备超纯二硫化钼粉体的新方法。通过真空脱油、盐酸浸出、氢氟酸浸出以及氯盐浸出、水洗、干燥、真空处理、细化等工序,能够获得纯度为99.9%以上的高纯二硫化钼。在浸出工序,将微波作用于加热的浸出反应釜内,能够显著促进浸出速度和提高浸出率。该新技术已经用于生产。     

硅钙炉余热发电系统并网及自动化调度实践

阐述了3×33 MV·A硅钙合金电炉1×7.5 MW余热发电系统并网接入及电网调度自动化技术的应用,这对保护电站安全和经济运行具有重要意义。1×7.5 MW余热发电机组10kV输出通过110kV主动力变压器升压后用于自用,并在原有110kV电力调度自动化的基础上建成了余热发电系统远动、监控和电能采集的数据网系统,以较少的投入实现了安全、经济、节能和环保运行的目的。     

硅热法提磷热力学分析与试验

采用硅热法提取黄磷,通过热力学计算,明晰了硅热法提磷的主要化学反应以及反应吉布斯自由能,并通过实际试验验证了工艺流程的可行性。结果表明,硅热法提磷主反应为：2(3CaO·P₂O₅)+5Si+SiO₂=2P₂(g)+6CaO·SiO₂;真空度对反应起正向作用,反应体系压强越低,反应吉布斯自由能越小,硅热还原反应越容易发生;提高温度可促使反应正向进行,相同温度下适当延长还原时间,可提高反应还原率;常压下1 250℃反应2.5 h,硅热法提磷可得到纯度95.03%的粗磷(黄麟),干渣残磷量为1.45%。硅热法制备黄磷过程中采用硅质还原剂,避免了焦炭的使用,符合低碳发展战略。     

熔融还原炼铁技术分析

分析了主要的熔融还原炼铁流程.COREX采用预还原竖炉+熔融气化炉的纯氧炼铁流程,已经工业化,但吨铁焦炭量维持在250 kg左右的水平,吨铁燃料比达到1 000 kg.FINEX采用多级流化床+热压块+熔融气化炉+煤气脱除CO:循环使用的纯氧炼铁流程,可直接处理粉矿,吨铁燃料比为800 ks左右,吨铁焦炭使用量在200kg左右,不过FINEX工艺复杂,效率低,仍在进行工业化试验.HISMELT试图采用一步法直接熔融还原粉矿,难度大,指标与预期相差较大,尚处在技术攻关阶段.可见,目前的熔融还原炼铁流程,离低能耗、低污染的炼铁目标相差甚远,最大的问题是预还原矿粉(球团)的低温还原性能差,提高铁矿的低温反应性能是熔融还原炼铁走向成功、高效、环保的关键所在.