钒钛磁铁矿球团氧化焙烧行为和固结特性

研究原料粒度、预热条件和焙烧条件对钒钛磁铁精矿球团预热、焙烧特性的影响。研究结果表明:钒钛磁铁精矿球团难氧化,其预热所需时间长且焙烧温度高;预热时间比普通磁铁精矿球团长10 min、焙烧温度高30℃。在920℃下需预热20 min并在1 250℃下焙烧,预热球和焙烧球强度分别达到400 N/个和2 500 N/个以上。钒钛磁铁精矿中的磁铁矿与钛、镁固熔,导致其氧化速率慢、预热球氧化程度低,不利于球团固结过程的Fe_2O_3结晶长大,使得焙烧球中Fe_2O_3主要以粒状为主、固结强度差。     

含硼铁精矿用于巴润精矿氧化球团生产的实验研究

在实验室条件下,研究了含硼铁精矿对巴润精矿氧化球团制备工艺及冶金性能的影响.研究表明:球团原料中外配5.0%的含硼铁精矿,可将混合料中的巴润精矿配比(质量分数)提高到40%,制备的氧化球团满足高炉冶炼要求;含硼铁精矿可增加巴润精矿氧化球团的抗压强度和降低还原膨胀率,并可降低球团的焙烧温度;当含硼铁精矿配加量(质量分数)从0增加到7.5%时,球团抗压强度从2 630 N·个-1上升到3 709 N·个-1,还原膨胀率从25.69%降低到15.53%;外配质量分数为7.5%的含硼铁精矿时,球团的焙烧温度可从1 200℃降低至1 150℃,巴润精矿氧化球团满足高炉生产要求.     

红土镍矿选择性还原-熔分制备镍铁合金

以硅镁型红土镍矿为原料,采用金属化焙烧-熔分工艺,通过正交试验制备金属化球团,将所得金属化球团在1500℃条件下熔融分离30min提取镍铁合金,考察影响因素对实验结果的影响.结果表明:在选择性还原制备金属化球团过程中,对金属化率的影响程度从大到小的因素依次是C/O摩尔比、焙烧温度、焙烧时间和碱度;实验可获得镍品位19%的镍铁合金;在碱度为0.8~1.2范围内,S和P分配比随着碱度的升高而增大.利用X射线衍射和扫描电镜对金属化球团及熔融分离出的渣进行微观分析,发现加入的石灰石与复杂矿相反应可释放出简单镍氧化物和铁氧化物,促进还原反应的进行,当石灰石不足时,少量铁以Fe3+的形式存在于铁金属化率70%的金属化球团中.     

包钢炉瘤岩相学研究

本文采用偏光、反光及高温显微镜的研究方法为主,并配合x射线分析和扫描电子显微镜分析等研究方法,较详细地研究了包钢高炉炉瘤中的矿物组成及其显微结构的特征。研究表明: (1)在包钢炉瘤中存在有大量的钾、钠硅铝酸盐矿物,如钾霞石(K_2O·Al_2O_3·2SiO_2)、白榴石(K_2O·AlO_3·4SiO_2)、斜长石(Na2O·Al_2·6SiO_2—CaO·Al_2O_3·2SiO_2)、氟云母(KAl_3Si_3O_(10)F_2—K(Fe,Mg)_3AlSi_3O_(10)F_2)等,还有氟硅钾石(K_2SiF_6)、冰晶石(Na_3AlF_6)、枪晶石(3Ca0.2SiO_2.CaF_2)萤石(CaF_2)、碳酸钾(K_2CO_3)硅酸钾K_2SiO_3)、硅铝酸钾(K_2O.Al_2O_3.SiO_2)及氟化钾(KF)、氟化钠(NaF)等。研究认为钾、钠碱金属在炉内的循环富集,是高炉结瘤的根本原因。 (2)除钾、钠碱金属在炉内循环富集外,同时还存在着氟的循环富集,研究认为氟对高炉炉瘤的生成起到一定的促进作用。 (3)通过对高炉炉瘤以及高炉终渣矿物组成的研究证明,防止高炉结瘤最根本的措施是减少入炉原料中的碱金属含量。在当前入炉原料条件下,采用低碱度酸渣冶炼,以利在高炉终渣中生成碱金属硅酸盐矿物,提高终渣排碱率,减少碱金属在炉内的富集,已为当前生产中防止结瘤的有效措施。     

氟碳铈矿与NaOH反应的动力学分析及其应用研究

作者通过对NaOH与氟碳铈矿反应的化学原理分析，较系统地研究了NaOH溶液对氟碳铈矿分解的影响，在此基础上确定了“氢氧化钠－盐酸”优溶法生产富镧氯化稀土的最佳条件：精矿：NaOH=1:0.7、NaOH浓度为60％、分解温度为120℃、分解时间1h。其优溶率达到40．1％，即非铈稀土的优溶率达到80％以上。此优溶率达到了传统的“盐酸－氢氧化钠”分解方式的2．5倍以上。     

氟碳铈精矿钙化转型渣酸浸研究

提出了氟碳铈精矿钙化转型预处理-酸浸提取稀土的新思路.首先采用高压DSC技术考察了钙化转型渣酸浸动力学,结果表明:钙化转型渣浸出30℃室温条件下即可进行,反应的表观活化能为0.014 k J/mol、反应级数为0.11.然后系统研究了盐酸浓度、酸浸温度、酸浸时间、液固比等对浸出效果的影响,钙化转型渣合适的酸浸条件为:酸浸温度80℃,盐酸浓度1 mol·L-1,酸浸时间30 min,液固比15∶1.     

TiO2光催化臭氧氧化降解全氟辛酸的研究

TiO_2光催化臭氧氧化可以有效降解全氟辛酸(PFOA),反应4 h后的脱氟率达到44.3%.考察了PO_4~(3-)、PFOA初始浓度、反应温度对PFOA脱氟率的影响.结果表明,TiO_2光催化臭氧氧化降解PFOA过程发生在催化剂表面,PFOA和O_3在TiO_2表面的吸附是降解反应发生的必要条件;反应过程的前半段温度占主导因素,脱氟率随温度升高而升高,反应过程的后半段吸附作用影响更大,温度越低脱氟率反而越高;降解过程中产生的中间产物主要是5种短链全氟羧酸化合物,包括C_6F_(13)C_OOH、C_5F_(11)C_OOH、C_4F_9C_OOH、C_3F_7C_OOH和C_2F_5C_OOH.TiO_2光催化臭氧氧化降解PFOA的机理类似于Photo-Kolbe反应.     

提高包头精矿烧结矿质量的研究

本文对包头精矿烧结矿的宏观结构、微观结构及矿物组成进行了岩相及矿相研究。对其中的稀土矿物等进行电子探针分析、对烧结矿中主要胶结相矿物——枪晶石进行人工合成,测定了它的抗压强度及耐磨性。 试验研究了硅(SiO_2),氟(CaF_2)对包头精矿烧结矿强度的作用机理,测定了随着烧结矿中硅、氟含量变化与其液相性质——粘度及表面张力的关系以及它们对烧结矿结构及强度的影响。 研究表明:氟是影响烧结矿强度的主要因素,氟对烧结矿强度的破坏作用主要由于氟在烧结矿中显著降低其液相的粘度及表面张力,导致了烧结矿宏观结构疏松多孔薄壁、微观结构微孔多,其次由于氟在烧结矿形成抗压强度低、耐磨性差的枪晶石。精矿中含硅低使烧结矿胶结相量少也是降低强度的一种原因。 提高包头精矿烧结矿强度的根本途径在于选矿过程中降低精矿中含氟量到1.5％以下。把烧结矿碱度提高到2.0或配加15％高硅矿粉及3～5％清石灰、或用白云石部分代替烧结料中石灰石都有效的提高烧结矿的强度。生产碱度为2.0的烧结矿的措施已成功的应用于生产中。     

厦门港常量组份的间隙水化学

研究了厦门港SO_4~(2-),Ca~(2 ),Mg~(2 )的间隙水化学和碱度模式。在厌氧沉积物中,随着有机质的分解,SO_4~(2-)大量还原除去,反应常数K =3×10~(-)s~(-1);碱度增加,Ca~(2 )逐渐除去,Mg~(2 )呈保守行为。各层段间隙水相对 CaCO_3 都呈过饱和,过饱和度 Q=4～12。Berner和Sholkovitz两碱度模式的计算值与实测值平均相差约 2.1～2.8和 1.8～2.0 mmol/l。间隙水的碱度垂直分布符合 Berner碱度模式。     

氯化铵焙烧法从混合型稀土精矿中回收稀土

用氯化铵焙烧法分解包头混合型稀土精矿回收稀土。实验确定了矿物固氟和氯化焙烧的最佳条件：固氟温度为600℃，固氟剂用量为m(ore)/m(MgO)=3:1，固氟时间80min；氯化剂用量为m(NH4Cl)/m(ore)=2:1，氟化焙烧温度500℃，氯化时间80min，在优化条件下，稀土的回收率在85％以上。     

铬铁矿球团焙烧固结特性

本文系统研究铬铁矿球团的焙烧固结特性.结果表明：预热时间对于预热球强度影响不大,在预热时间为10 min时,随着预热温度的提高,预热球强度和氧化率呈直线型增加,适宜温度为1050益,此时预热球强度可达每个400 N以上;与传统铁矿球团相比,铬铁矿球团焙烧所需的温度高,焙烧时间为10 min时,焙烧温度从1250益提高到1350益,球团强度从每个1078 N提高到1973 N.在铬铁矿球团预热和焙烧过程中,铬尖晶石( Fe,Mg)( Cr,Fe,Al)2 O4氧化生成富镁的( Fe,Mg)( Cr, Fe,Al)2O4和铬铁铝复合氧化物(Cr,Fe,Al)2O3,当温度高于1000益时,(Cr,Fe,Al)2O3新相生成,其主要以环状分布在颗粒外层,颗粒内部为针状与(Fe,Mg)(Cr,Fe,Al)2O4形成交织结构,降低Cr/Fe比或升高焙烧温度均有助于(Cr,Fe,Al)2O3向颗粒外层富集和再结晶长大,有利于球团的固结,提高球团强度.     

含钒钢渣在熔融NaOH体系中的焙烧过程

研究含钒钢渣在熔融NaOH体系中的焙烧过程,考察焙烧温度、碱矿比(NaOH与含钒钢渣的质量比)、焙烧时间对含钒钢渣中钒提取率的影响;获得最佳反应条件,并对反应机理进行解析,建立反应动力学模型。研究结果表明:含钒钢渣在熔融NaOH体系中的焙烧过程最佳反应条件为焙烧温度450℃,碱矿比5:1,焙烧时间60min,在此条件下,钒提取率稳定在90%以上。对钒提取率影响最大的为碱矿比,其次是焙烧温度和焙烧时间;含钒钢渣在熔融NaOH体系中焙烧过程受固体产物层扩散控制,表观活化能为39.4 k J/mol,动力学方程为2/31-2a/3-(1-a)(28)1.239exp[-39.4/(RT)]t。     

钠盐强化某低品位铁矿含碳球团还原机理

采用内配煤造球还原焙烧的方法对某高硅低品位铁矿进行处理,并加入钠盐强化还原,研究温度、时间和添加剂质量分数对还原的影响,并采用烟气分析仪研究含钠盐对还原过程的影响。计算CO体积分数对FeO还原和铁橄榄石(Fe_2SiO_4)生成反应的热力学影响,并采用SEM和XRD等分析还原球团的微观结构和成分。研究结果表明:还原中间产物FeO可与Si O2反应生成难以再还原的铁橄榄石(Fe_2SiO_4);提高还原反应体系中CO的体积分数可以促进FeO的还原和减少铁橄榄石(Fe_2SiO_4)的生成;钠盐能够有效地促进球团中碳的气化反应,提高球团内CO的体积分数,从而促进FeO的还原,减少Fe_2SiO_4的生成,进而改善还原效果;当内配煤质量分数(即C与Fe质量比m(C)/m(Fe))为0.4,钠盐质量分数为3%,焙烧时间为30 min以及焙烧温度为950℃时,还原效果最佳,还原球团的金属化率为56.74%,磨矿、磁选后精矿铁品位和铁回收率分别为74.16%和74.57%。     

用水冷管热流法测定固态电渣导热系数

提出了改进前人所提出的测定含CaF_2固态渣导热系数的方法,通过测定有渣壳和无渣壳的铜-氧化铝水冷套管中热流值,即可求出渣壳的导热系数,测定了ANF—6(70％CaF_2—30％Al_2O_3)与L_4(15％CaF_2—50％Al_2O_3—30％CaO—5％MgO)渣的导热系数,其温度范围分别为637～1273℃及760～1188℃,其导热系数均随温度升高而增大,并求出了两种渣导热系数与温度的关系式,在1000℃下L_4渣的导热系数较ANF-6渣少50％,此法简便可靠。     

鞍山式赤铁矿预选粗精矿悬浮态磁化焙烧—磁选试验研究

采用实验室间歇式悬浮态反应炉作为磁化焙烧装置,以高纯N2和H2的混合气体作为还原气体,考察450~700℃下某鞍山式赤铁矿预选粗精矿磁化焙烧—磁选的影响因素。研究结果表明:在气体流量为8 m3/h、反应温度为650℃、H2体积分数为40%及物料循环3次的条件下,焙烧物料经磁场强度80 k A/m的戴维斯磁选管分选后,可获得Fe质量分数为65.46%、回收率88.10%的优质铁精矿。     

3C_2S·3CaSO_4·CaF_2的性质及其对C_2S与C_3S形成的促进作用

本文对以氟、硫作矿化剂煅烧硅酸盐水泥熟料时出现的过渡相氟硫硅酸钙(3C_2S·3CaSO_4·CaF_2)的性质进行了研究,同时探讨了3CaS·3CaSO_4·Ca F_2对 C_3S 和 C_2S在不同温度及升温速率下的促进作用。     

氯化铵焙烧氯化氧化镧的热力学研究

利用化学热力学原理和热力学函数的数据,通过计算分析氯化铵焙烧氯化氧化镧制备无水氯化镧的可行性和技术关键。结果表明:氯化铵焙烧氯化氧化镧制备无水氯化镧在热力学上是可行的;氯化反应的起始温度为420.43 K,反应进行完全的最低温度约为457.83 K;当T≥554.02 K时,氯化铵抑制La Cl3(s)水解的反应开始进行,T≥724.28 K时,氯化铵彻底抑制La Cl3(s)水解;NH4Cl(s)焙烧氯化La2O3(s)生成La Cl3(s)的理论温度为573 K左右;La OCl(s)是无水氯化镧中的主要杂质,使用2倍理论量的氯化铵是提高氯化率和无水氯化镧含量的关键。     

含金砷硫精矿烧渣炼铁富集金的研究

提出一种处理含金砷硫精矿的新工艺,主要包括焙烧脱除硫砷—烧渣炼铁富集金—电解分离铁金等工序.对其中烧渣炼铁富集金进行实验研究,研究熔炼中C与O质量比与炉渣二元碱度(即CaO与SiO2质量比)、熔炼温度和熔炼时间对铁和金回收率的影响,确定最佳条件及在此条件下所得生铁的化学成分.研究结果表明:在C与O质量比为0.93、炉渣二元碱度为1.0、熔炼温度为1500℃、熔炼时间为90 min的最佳条件下,铁和金的回收率分别达到97.49％和99.10％,所得生铁中金质量分数为16 g/t,与烧渣金质量分数相比约提高0.63倍,铁质量分数为97.27％,碳质量分数为1.38％.     

稀土熔盐渣碳酸钠焙烧转型机理及浸出规律

借助反应热力学计算和动力学分析,研究碳酸钠焙烧稀土熔盐的转型机理和焙烧条件对稀土浸出的影响。研究结果表明:碳酸钠焙烧稀土熔盐渣反应的活化能(E_a)约为174.31k J/mol,受化学界面反应控制,温度升高可促进氟化稀土向氧化稀土转变;提高焙烧温度,延长焙烧时间,增加碳酸钠添加量均有利于提高稀土浸出率。稀土熔盐渣焙烧转化的优选条件如下:焙烧温度为700℃,反应时间为60 min,碳酸钠添加量为原料质量的30%。碳酸钠焙烧—水洗除氟—盐酸优溶可使熔盐渣中含稀土物在较低温度下发生物相转化,进而实现稀土的高效回收。     

凌钢竖炉含MgO自熔性球团矿冶金性能的正交试验研究

本文阐述了凌钢竖炉含MgO自熔性球团矿冶金性能的正交试验,试验表明(1)自熔性球团矿与酸性球团矿比较,还原能性和软融滴落性能有了明显地改善,其它性能满足高炉冶炼要求。(2)自熔性球团矿中加入MgO可以改善其还原料化,高温还原和软融性能。凌钢竖炉生产碱度(CuO+MgO/SiO_2)1.2—1.5、MgO％=2.0～2.5的球团矿,焙烧温度为1225～1250℃, 配料:桓仁磁铁精矿≯20％,球团矿返矿10～15％。