钒钛磁铁矿固态还原的研究

研究了钒钛磁铁矿的固态还原过程及影响因素,讨论了磨矿粒度、还原温度和配碳量对固态还原金属化率及还原后炉料中钛走向的影响.采用煤基直接还原工艺流程,能够将钒钛磁铁矿中铁的氧化物还原为金属铁,然后通过磁选,可实现钛、铁的有效分离.实验结果表明,最佳工艺条件为:还原温度1 100℃,配碳量为1∶1,磨矿粒度控制在75~150μm之间.在此工艺条件下得到铁的金属化率和渣中钛的质量分数分别在80%和36%以上.该工艺为我国大批量钒钛磁铁矿的开发利用提供了新途径.     

硫酸烧渣综合利用新工艺

用黄铁矿生产硫酸 ,排放出的硫酸烧渣的主要成分为赤铁矿 (Fe2 O3) ,铁品位一般为 35 %～ 60 % .利用硫酸烧渣 ,进行了煤基直接还原生产金属化团块的研究 ,提出了润磨造球 预热焙烧 磁选 冷固结成型的新工艺流程 .所得产品金属化率约为 94% ,含铁品位 90 % ,铁回收率 90 % .直接还原铁粉冷固成型后可作电炉炼钢原料 .同时 ,针对硫酸烧渣综合利用中的脱硫问题进行了进一步探讨 .该工艺为硫酸烧渣的综合利用开辟了新的途径     

煤基还原贫菱铁矿冶炼海绵铁的实验研究

在实验室的系列研究表明：采用固定床罐式法煤基还原贫菱铁矿,得到高金属化率的还原,经球磨磁选得到ＴＦｅ〉８０％,ＳｉＯ２〈６％的海绵铁（铁粉）。从而为开发利用低品位矿提供了理论依据。     

海砂矿深度还原-磁选分离实验研究

应用化学分析、扫描电镜观察和X射线衍射分析方法研究海砂矿的基础物性. 采用煤基深度还原-磁选工艺,系统考察矿粉中Fe和Ti的还原分离行为,并明确还原温度、还原时间、碳氧比、磁感应强度和磨矿粒度对还原磁选效果的影响规律. 结果表明:海砂矿主要由钛磁铁矿和钛赤铁矿组成;较优的还原分离工艺参数为还原温度1300℃、还原时间30 min、碳氧摩尔比1. 1、磁感应强度50 mT和磨矿细度-0. 074 mm质量分数86. 34%. 在此工艺条件下,可以获得金属化率94. 23%的还原产物,磁选指标分别达到精矿铁品位97. 19%和尾矿钛品位57. 94%,对应的铁、钛回收率为90. 28%和87. 22%,有效地实现海砂矿中铁钛元素的分离富集.     

宣龙式铁矿焙烧还原-磁选工艺及其影响因素

基于煤基焙烧还原-磁选工艺,进行了宣龙式难选鲕状赤铁矿石提铁过程及其影响因素的实验研究.以铁精矿品位和铁回收率为评价指标,确定了适合于该类矿石的最佳工艺条件:焙烧还原温度为1 200℃,还原剂用量为30%,焙烧还原时间为60min,焙烧产物磁选前的磨矿细度为-45μm占96.19%,磁选的磁场强度为111kA.m-1.在该工艺条件下,可以使铁精矿品位达到92.53%,铁回收率达到90.78%.     

含硼铁精矿选择性还原-选分新工艺的实验研究

针对现有含硼铁精矿硼铁分离工艺所存在的弊端,提出了含硼铁精矿选择性还原-选分新工艺,并通过热力学分析和实验室研究进行了验证.研究表明:对于辽宁凤城Fe和B2O3质量分数分别为5605%和386%的含硼铁精矿,最佳的选择性还原-选分工艺参数如下:配碳比08~10,还原温度1275~1300℃,还原时间不小于20min,还原煤粒度为-0075mm,分选时的磁场强度为50mT.得到的选分产物为高金属化率的金属铁粉,可进一步处理用于钢铁生产;选分尾矿为高品位的含硼资源,可作为硼工业的优质原料.     

山西某贫赤铁矿氢气还原-弱磁选实验研究

以氢气为还原剂,通过改变还原反应温度、还原反应时间、磁选条件对山西某贫赤铁矿进行还原-弱磁选实验。还原磁化矿采用弱磁磁选工艺,得到高品位铁精矿。采用光学显微镜、XRD、H2-TPR、元素分析(ICP)和化学分析等手段对原矿组成及矿石结构进行分析。结果表明:山西某贫赤铁矿是一种典型的低品位(28.63%)、极细粒、沉积型难选赤铁矿。通过实验得到的最佳工艺条件为:焙烧还原温度440℃,还原时间75min,气体总流速100L/h,H2体积分数50%(N2为平衡气),一段磨矿20min,磁场强度0.229T.采用此工艺可得到精矿铁品位,铁回收率分别达到50.45%,60.92%.氢气还原-弱磁选工艺为山西难选贫赤铁矿的开发利用提供了依据。     

一步法直接还原新疆磁铁精矿

以新疆磁铁精矿为原料,采用“一步法”直接还原,研究粘结剂种类和润磨方式对生球质量的影响,高强度、高还原性预热球团的制备及煤基直接还原的工艺。研究结果表明,对于铁品位为69.21%的新疆磁铁精矿,采用润磨工艺,并添加粘结剂XB能明显改善生球质量;干燥后的生球在800℃预热10 min后,球团抗压强度达到581 N/个,将预热球团在1 050℃还原80 min,得到直接还原铁(DRI)的质量指标为:总Fe含量为90.33%,金属铁含量为85.05%,金属化率达到94.15%。与传统的预热-高温氧化-高温还原煤基回转窑直接还原工艺相比,“一步法”省去了高温氧化这一高能耗(1 150～1 300℃)工序,且还原所得产品结构完整,外表光滑,无裂纹。     

预还原球团吸波性能及其微波加热煤基直接还原

研究预还原球团在微波场中的升温特性,考察预还原球团微波加热中对直接还原的影响,分析铁氧化物煤基微波加热的还原行为.研究结果表明:预还原程度越高,球团中的Fe3O4含量逐渐减少,浮氏体和金属铁含量逐渐增多,对微波的吸收性能逐渐减弱,但是仍然具有较好的吸波能力.预还原球团金属化率越高,得到的海绵铁金属化率越高,在预还原球团金属化率为42.85％(质量分数),温度为1 000℃,还原时间为48 min,碳氧质量比为1.75:1时,海绵铁金属化率达到97.29％.随着还原反应的进行,铁氧化物的成分不断改变,金属铁颗粒呈星点状分布于浮氏体之间,但并不会形成致密金属壳,为还原反应中的气体交换创造良好的动力学条件.     

采用连续离心分离技术回收细铁尾矿中铁

采用SLon实验型连续式离心机（简称SLon实验型离心机）,以高梯度磁选细粒赤铁矿尾矿得到的磁性产物（52．42％Fe）为试样,在给料体积速率为（24．5±0．4）L／min、给料固体浓度为20％和水束流冲击压力为0．45MPa的条件下,研究转鼓转速和水束流往复速度对连续离心分离指标的影响。研究结果表明：转鼓转速和水束流往复速度分别通过改变颗粒受离心力和流膜流动特性影响分离结果;当转鼓转速为450r／min和水束流往复速度为36mm／s时,铁精矿的铁品位和铁回收率分别为62．32％Fe和65．02％,说明应用SLon离心机分离提纯高梯度磁选细粒赤铁矿尾矿得到的磁性产物,再富集效果明显。     

煤种对钛磁铁矿直接还原-磁选钛铁分离的影响

研究了烟煤和无烟煤对海滨钛磁铁矿直接还原-磁选钛铁分离的影响机理.结果表明,在试验用量范围内,两种煤对还原铁指标的影响规律相近,煤用量低时钛磁铁矿还原不充分.随煤用量增加,被还原的金属铁越来越多,但粒度较小,与其他颗粒嵌布紧密,因此还原铁Fe品位低,Ti O2品位高,铁回收率则先提高后基本不变.所有煤用量下所得金属铁颗粒均纯净.和无烟煤相比,烟煤固定碳较低,还原气氛较弱,但灰分较高,有利于金属铁颗粒的聚集长大;因此相同用量的烟煤为还原剂时,焙烧矿中金属铁颗粒较少,但粒度较大,还原铁中Fe品位较高,铁回收率较低,Ti O2品位较低.     

赤铁矿石隧道窑直接还原助还原剂的作用及机理

对隧道窑直接还原焙烧--磁选法处理低品位难选赤铁矿石进行了探讨,重点研究助还原剂NCP的作用及机理.以煤作还原剂,质量分数为20%,CCO和NCP为助还原剂,质量分数分别为15%和5%,在焙烧温度为1200℃,焙烧时间为8 h的条件下,可以得到铁品位92.61%、铁回收率92.38%的铁精矿.利用X射线衍射和扫描电镜对助还原剂NCP的作用机理进行分析.结果表明NCP可以与原矿中石英发生反应,生成硅钠石和钠长石,破坏原矿结构,使还原性气体更易与赤铁矿接触发生还原反应生成金属铁.     

Feasibility of co-reduction roasting of a saprolitic laterite ore and waste red mud

Large scale utilization is still an urgent problem for waste red mud with a high content of alkaline metal component in the future. Laterite ores especially the saprolitic laterite ore are one refractory nickel resource, the nickel and iron of which can be effectively recovered by direct reduction and magnetic separation. Alkaline metal salts were usually added to enhance reduction of laterite ores. The feasibility of co-reduction roasting of a saprolitic laterite ore and red mud was investigated. Results show that the red mud addition promoted the reduction of the saprolitic laterite ore and the iron ores in the red mud were co-reduced and recovered. By adding 35wt% red mud, the nickel grade and recovery were 4.90wt% and 95.25wt%, and the corresponding iron grade and total recovery were 71.00wt% and 93.77wt%, respectively. The X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy, and energy dispersive spectroscopy (SEM-EDS) analysis results revealed that red mud addition was helpful to increase the liquid phase and ferronickel grain growth. The chemical compositions “CaO and Na₂O” in the red mud replaced FeO to react with SiO₂ and MgSiO₃ to form augite.     

临江羚羊铁矿石深度还原试验研究

针对原矿品位为34.79%的吉林临江羚羊铁矿石,进行了深度还原单因素条件试验;考察了还原温度、还原时间、料层厚度等因素对深度还原及磁选分离结果的影响.试验结果表明,还原温度、还原时间对深度还原过程的影响较大.在配煤过剩倍数2.0,还原煤粒度-1.5 mm和矿石粒度-2.0 mm的条件下,适宜的深度还原条件为还原温度1 275℃,还原时间50 min,料层厚度30 mm.在该试验条件下,获得了最终产品含铁质量分数93.05%,回收率85%,金属化率91.29%,达到我国炼钢用直接还原铁H92产品标准要求.     

临钢二峰山铁矿试验采区技术经济分析

通过试验采区与几个主要采区矿石回收率、贫化率、采出矿石品位的分析,说明了对于一个采区无论地质品位,矿石回收率、贫化率如何变化,采出矿石品位始终趋近于一个恒定的指标,此时,采区矿石回收率和贫化率是正比关系;地质品位变化,采区矿石回收率相应有些变化,但波动不大,否则需加强放矿管理。通过经济效益分析,说明提高矿石回收率,降低贫化率,是矿山挖潜、增产节约、增加企业经济收入,提高经济效益的重要途径。     

石人沟矿敞焰煤基直接还原的实验研究

以石人沟矿为原料,石油焦为还原剂,根据正交实验原理,在盖碳敞焰加热条件下,进行了直接还原的实验研究.通过研究获得了海绵铁生产工艺的合理操作参数.实验结果同时也表明,利用石人沟矿可以生产出全铁和金属化率均大于90%的海绵铁.     

炉顶煤气循环氧气高炉一维气固换热与反应动力学模型

结合风口回旋区燃烧和炉外煤气预热、脱除和循环的平衡关系,建立了氧气高炉一维气固换热与反应动力学模型,并采用传统高炉的运行和解剖数据对模型进行了验证分析.通过模型研究了氧气含量和上部循环煤气流量对氧气高炉炉内过程变量的影响规律.结果表明：氧气含量偏低和上部循环煤气流量不足时,会降低铁矿石还原效果,炉渣内出现大量未还原铁氧化物;氧气含量和上部循环煤气流量的提高可以有效提高炉内CO含量和铁矿石还原速度,但提高上部循环煤气流量会大幅提升炉顶煤气温度,增大热量损失.与传统高炉相比,氧气高炉内CO含量提高1.0~1.5倍,炉内气体还原性更强;铁矿石还原完成位置提高1.49 m,全炉还原反应速度更快;直接还原度降低55.2%~79.2%,炉内直接还原反应消耗的碳量更少.     

Recovery of iron from high phosphorus oolitic iron ore using coal-based reduction followed by magnetic separation

Oolitic iron ore is one of the most important iron resources. This paper reports the recovery of iron from high phosphorus oolitic iron ore using coal-based reduction and magnetic separation. The influences of reduction temperature, reduction time, C/O mole ratio, and CaO content on the metallization degree and iron recovery were investigated in detail. Experimental results show that reduced products with the metallization degree of 95.82% could be produced under the optimal conditions (i.e., reduction temperature, 1250℃; reduction time, 50 min; C/O mole ratio, 2.0; and CaO content, 10wt%). The magnetic concentrate containing 89.63wt% Fe with the iron recovery of 96.21% was obtained. According to the mineralogical and morphologic analysis, the iron minerals had been reduced and iron was mainly enriched into the metallic iron phase embedded in the slag matrix in the form of spherical particles. Apatite was also reduced to phosphorus, which partially migrated into the metallic iron phase.     

转炉铬矿熔融还原法不锈钢直接合金化的研究进展

在介绍了转炉用铁水冶炼不锈钢工艺技术的基础上,论述了铬矿熔融还原工艺的研究现状,指出目前在转炉铬矿熔融还原法不锈钢直接合金化工艺的研究工作中存在的主要问题包括:对铬矿在渣中溶解行为的研究报道较少,目前为止,尚未对熔融还原机理达成一致观点,研究成果的应用具有局限性以及对于铬矿熔融还原过程反应动力学模型的研究很少.因此,加强铬矿熔融还原工艺的研究和推广工作,使我国早日实现转炉熔融还原直接冶炼不锈钢的工业化生产,将对推动我国和世界不锈钢产业快速发展具有十分重要的战略意义.     

含锰贫铁矿的铁与锰磁选富集

在含锰贫铁矿含碳球团直接还原的岩相结构和物相组成研究的基础上,对阵贫铁矿中的铁与锰的磁选方式进行了研究,结果认为,干式磁选对富集矿中铁的效果比较,磁性产物中铁的品位最高可以达到８２％,同时具有很高的金属化率,且干式磁选简单易行,。