含碳球团直接还原熔分机理

为了探究含碳球团还原熔分机理,将分析纯的Fe₂O₃、氧化物和不同还原剂固结成球并进行等温还原实验,研究了温度、还原时间、配碳量、还原剂种类等条件对球团还原熔分行为的影响.进一步采用X射线衍射、扫描电子显微镜等手段表征了含碳球团在不同还原时间的微观结构及物相变化.实验结果表明:焙烧温度过低或过高含碳球团都不能良好熔分,配碳量增加可以提高球团还原和熔分速率,适宜的温度、碳氧摩尔比、还原剂分别是1400℃、1.2和煤粉.含碳球团还原熔分包括直接还原反应、间接还原反应、碳的气化反应、渗碳反应和铁的熔化反应,最后实现渣铁分离.     

铬矿熔融还原动力学

考察了渣碱度、渣中Ａｌ２Ｏ３含量以及温度对铬矿被固体碳还原反应的影响，得到渣碱度在０．８～１．５的范围内、渣碱度为１．５时，铁液中最终铬含量最高；随着渣中Ａｌ２Ｏ３含量的增加，铬矿的初期反应速率明显降低，但对铁液中的平衡铬含量无明显影响．初期零级反应的表观活化能为３１６ｋＪ／ｍｏｌ．在确定反应控制环节时，利用了改变界面反应条件这一新方法，结合实验分析得到铬矿的还原是由铬矿在渣中的行为及界面反应联合控制     

铬矿在CaO-SiO_2-MgO-Al_2O_3渣系溶解的动力学模型

为了更好地揭示转炉内铬矿熔融还原机理,测定了一定形状的天然铬矿在CaO-SiO2-MgO-Al2O3渣系中的溶解速率,运用宏观动力学原理建立了用于描述铬矿溶解过程的动力学模型.结果表明:在本实验条件下,铬矿在CaO-SiO2-MgO-Al2O3渣系中溶解过程由其表面溶解反应控制,反应温度对铬矿溶解反应速率常数的影响显著,计算得到的溶解活化能为524.52 kJ/mol;随着反应温度的升高,铬矿在渣中的溶解速率增大.     

氮氧化物储存还原反应中还原时间的控制方法

使用H_2作为还原剂,采用NO_x存储还原循环的试验方法,在石英反应器上研究了还原时间、反应温度和还原剂体积分数对NO_x存储还原(NSR)催化剂Pt/Ba/Ce/γ-Al_2O_3存储还原特性的影响.结果表明:存在一个最佳还原时间,在此处可取得最高的循环转化率;最佳还原时间与反应温度和还原剂体积分数相关,提高反应温度或者降低还原剂体积分数,最佳还原时间延长.     

低热固相反应表面活性剂模板法制备纳米硒

以几种表面活性剂为软模板,用亚硫酸钠作还原剂还原二氧化硒,利用低热固相反应技术制备了多种形貌的纳米硒。研究了表面活性剂种类、用量对反应及产物形貌的影响,并采用透射电镜、X射线衍射对产物进行了表征。     

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.     

抗坏血酸－过氧化氢新型氧化还原引发体系

提出了一种新型无金属离子的氧化还原聚合引发体系─—抗坏血酸（ＡＳＡ）－过氧化氢（Ｈ２Ｏ２）体系，通过对丙烯腈水相沉淀聚合中体系酸度、氧化还原剂配比及氧含量等影响因素的实验与分析．研究了作为还原剂的ＡＳＡ存在的分子状态对聚合的影响及Ｈ＋在ＡＳＡ—Ｈ２Ｏ２反应过程的催化作用．由此推导了该氧化还原反应的机理，并通过实验和分析证明了该反应机理的合理性．     

废铅蓄电池湿法再生过程PbO_2的还原研究

研究了亚硫酸钠、硫代硫酸钠、双氧水、Fe2+四种不同的还原剂在相同条件下对PbO2的还原效果,并研究了矿浆浓度、反应时间、还原剂浓度、温度对最佳还原剂还原效果的影响.结果表明,四种不同的还原剂还原能力依次为:硫代硫酸钠>亚硫酸钠>硫酸亚铁>双氧水;以硫代硫酸钠作为还原剂的最佳还原条件为还原剂浓度0.8 mol/L,矿浆浓度20%,反应温度80℃,反应时间60 min,此时PbO2还原率可达82.97%.     

高铁铝土矿直接还原—溶出工艺

提出了一种以Na2CO3为添加剂、以煤为还原剂的还原分离方法,将原矿中铁的氧化物还原为铁单质粉末通过磁选分离回收,将水铝石矿物转化为铝酸钠溶出分离回收.通过单因素实验考察了还原温度、还原时间、Na2CO3用量和还原剂用量对粉末铁品位、铁回收率和氧化铝溶出率的影响,并用X射线衍射分析、扫描电镜观察和能谱分析等方法研究了反应的过程和机理.通过正交试验优化了实验参数,获得的最优条件为还原温度1150℃,还原时间45 min,Na2CO3用量40.47%,还原剂用量11.9%;在最优条件下,粉末铁品位为95.88%,铁回收率为89.92%,氧化铝溶出率为75.92%.     

抗坏血酸还原法,室温固相反应制备纳米硒

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为软模板,用抗坏血酸作还原剂还原二氧化硒,利用室温固相反应技术制备了纳米硒,研究了制备反应的影响因素,得到了多种形貌的纳米硒,并用透射电子显微镜,扫描电镜,X射线衍射对产物的大小、形貌及结构进行了表征.     

铬铁矿的还原焙烧与磁选分离

以南非铬铁矿为原料,以潞安煤粉为还原剂,进行了铬铁矿粉还原焙烧与磁选分离实验。借助扫描电镜、能谱分析和X射线衍射分析,对碳热还原和磁选分离过程中的物相变化进行了系统研究。实验发现,当温度低于1 200℃时,铬铁矿仅发生少量铁氧化物的还原,当温度高于1 300℃时,铬铁矿中铬氧化物开始被还原成碳化铬。随着还原反应的不断进行,铬铁尖晶石结构逐渐发生转变并被破坏。在本实验条件下,铬铁矿较为适宜的预处理温度为1 200℃,此温度下的还原产物磁选后,磁选产物几乎全部为金属铁,磁选所得尾渣的除铁率为46%,铬的收得率为80%,w(Cr2O3)/w(ΣFe O)值高达3.75。研究工作对于铬铁矿预处理工艺的设计开发及低品位铬铁矿的综合利用具有理论指导意义。     

碳热还原-磁选工艺富集红土镍矿中金属镍

采用碳热还原-磁选富集镍的工艺处理低品位红土镍矿,以活性炭粉为还原剂,在还原球团内加入添加剂A以促进还原球团中金属晶粒的生长及磁性物质与非磁性物质的磁选分离,使红土镍矿在低于传统的熔炼温度下进行还原反应,可大大降低能量消耗.研究结果表明,最佳反应条件:还原温度为1 320℃,还原时间为1 20 min,还原剂与添加剂的质量分数分别为3%及5%;添加剂可促进金属晶粒的聚集,富集的金属晶粒更易于磁选分离;还原产品镍铁合金中镍的质量分数可达8.31%,矿石中镍的回收率可达95.44%,金属镍得到了富集.本工艺具有流程短、操作简单、能耗低及镍铁合金的经济价值高等优点.     

煤的挥发分对高磷鲕状赤铁矿直接还原焙烧的影响

在相同还原焙烧条件和等量添加剂下,系统研究了煤基还原剂中的挥发分对鄂西高磷鲕状赤铁矿在直接还原焙烧过程中对含铁和磷矿物的影响.通过XRD及SEM分析对煤基中挥发分的作用机理进行初步阐述.研究结果表明,煤的挥发分有利于铁回收率的提高,对降低铁产品中磷不利.经过类高温干馏的两种煤种的原煤作为还原剂时,焙烧产品新生成脉石矿物不同,并且原矿中鲕绿泥石和石英等会与含铁矿物发生复杂的化学反应,原矿中含磷矿物大部分仍以氟磷灰石形式存在,但少部分含磷矿物仍会参与还原焙烧的反应.     

还原剂对高磷鲕状赤铁矿还原焙烧铁磷分离的影响

研究还原剂种类及用量对高磷鲕状赤铁矿还原焙烧铁磷分离的影响.添加脱磷剂Na2CO3,在提铁降磷的同时能降低还原铁的硫含量;还原剂用量的增加都能促进铁还原,但使用灰分和固定碳含量较高或挥发分含量较低的还原剂时,不利于降磷.焙烧产物的X射线衍射分析表明:添加脱磷剂Na2CO3时,随着还原剂用量的增加,焙烧产物中金属铁含量增加,浮氏体和石英含量降低;使用灰分含量较高的还原剂时,随其用量的增加,灰分会消耗Na2 CO3,从而减弱其对于铁还原的促进作用;还原剂用量相同时,石煤、烟煤、焦炭和褐煤所得焙烧产物中金属铁含量逐渐增加,浮氏体含量逐渐降低.总体来看,褐煤作为还原剂时铁磷分离效果最好,其次为烟煤,焦炭和石煤.     

Two-stage reduction for the preparation of ferronickel alloy from nickel laterite ore with low Co and high MgO contents

The preparation of ferronickel alloy from the nickel laterite ore with low Co and high MgO contents was studied by using a pre-reduction-smelting method. The effects of reduction time, calcination temperature, quantity of reductant and calcium oxide (CaO), and pellet diameter on the reduction ratio of Fe and on the pellet strength were investigated. The results show that, for a roasting temperature >800℃, a roasting time >30 min, 1.5wt% added anthracite coal, 5wt% added CaO, and a pellet size of~10 mm, the reduction ratio of Fe exceeds 70% and the compressive strength of the pellets exceeds 10 kg per pellet. Reduction smelting experiments were performed by varying the smelting time, temperature, quantity of reductant and CaO, and reduction ratio of Fe in the pellets. Optimal conditions for the reduction smelting process are as follows:smelting time, 30-45 min; smelting temperature, 1550℃; quantity of reductant, 4wt%-5wt%; and quantity of CaO, 5wt%; leading to an Fe reduction ratio of 75% in the pellets. In addition, the mineral composition of the raw ore and that during the reduction process were investigated by process mineralogy.     

熔融还原法铬合金的直接合金化

采用三种结构的坩埚对不同还原条件下铬矿的熔融还原动力学进行了实验研究，确定了应用熔融还原法实现了含铬合金钢直接合金化时渣中存在固体碳的必要性，针对实际生产进行工艺分析，提出了集还原和精于一身的ＡＯＤ法是进行熔融还原法含铬合金钢的直接合金化的最佳装置之一，认为这种短而灵活的工艺流程非常适应于中小规模生产。     

Dolochar as a reductant in the reduction roasting of iron ore slimes

The present investigation examines the viability of dolochar, a sponge iron industry waste material, as a reductant in the reduction roasting of iron ore slimes, which are another waste generated by iron ore beneficiation plants. Under statistically determined optimum conditions, which include a temperature of 900℃, a reductant-to-feed mass ratio of 0.35, and a reduction time of 30-45 min, the roasted mass, after being subjected to low-intensity magnetic separation, yielded an iron ore concentrate of approximately 64wt% Fe at a mass recovery of approximately 71% from the feed iron ore slime assaying 56.2wt% Fe. X-ray diffraction analyses indicated that the magnetic products contain magnetite and hematite as the major phases, whereas the nonmagnetic fractions contain quartz and hematite.     

基于PHREEQC程序的地下水Cr(Ⅵ)的亚铁还原去除研究

采用实验探究与程序模拟的双重方法考察地下水中含Cr(Ⅵ)的亚铁还原去除过程,考察pH、原料投量与共存阴离子对反应进程的影响,并运用PHREEQC 程序对实验结果的内在机制进行解释.结果表明:Fe(Ⅱ)还原去除Cr(Ⅵ)在碱性条件下可以获得较好的去除效果;同时投加的FeSO₄·7H₂O 与Cr的质量比在80∶1时,去除过程达到较经济有效的处理效果.其原因是不同的反应条件影响铬化合物形成的种类与饱和指数(SI),从而影响其去除效果.地下水中存在大量的共存阴离子,其中Cl-易与Cr(Ⅲ)形成不稳定复合物从而对反应进程产生抑制作用;SiO₂3- 因其在不同pH 条件下存在形式不同而对反应进程影响不同,在酸性与中性条件下产生抑制作用,在碱性条件下呈现促进作用.