熔融还原法镍渣炼铁的热力学与动力学

利用熔融还原法进行了闪速炉水淬镍渣提铁的实验研究,探讨了熔渣二元碱度、反应温度和反应时间对提铁效果的影响.XRD测试结果表明水淬镍渣由正硅酸铁FeO.SiO2和玻璃态物质组成.镍渣中的氧化铁主要以FeO.SiO2的形式存在,通过常规的选矿方法很难实现铁氧化物的富集,故采用熔融还原方法进行镍渣提铁实验.实验结果表明增加配合料中CaO的加入量、提高反应温度以及延长熔制时间都能不同程度地提高镍渣中铁的还原率.通过比较1450～1600℃范围内各反应温度下不同类型还原反应的Gibbs自由能,镍渣熔融还原过程的主要反应形式为(FeO)+C(S)→[Fe]+CO.本实验确定的最佳配方组成为:镍渣100g、CaO34.7g、CaF24.04g和焦炭8.5g;最佳反应条件为1500℃熔制180min.以上条件下的渣铁分离效果较好,铁还原率达到96.32%.     

不锈钢板坯连铸结晶器内钢/渣界面行为模拟及卷渣分析

基于湍流模型与多相流模型的耦合,应用液面追踪技术(VOF),实现了对不锈钢板坯连铸结晶器内流体流动及钢/渣界面行为的模拟计算,并用水模拟结果进行了对比验证,在此基础上计算出实际的钢/渣界面特征及界面上钢/渣行为.通过分析水口的侧孔形状、出口倾角、水口浸入深度、结晶器宽度以及拉速对钢/渣界面特征及界面上钢/渣行为影响规律,指出了钢/渣界面行为与卷渣是密切相关的,进而探讨了钢/渣界面及卷渣形成的机理.     

高温养护对钢渣复合胶凝材料早期水化性能的影响

为了探讨高温养护时钢渣复合胶凝材料的早期水化性能,采用了化学结合水的测定、浆体显微观察、X射线衍射分析和孔隙分析等手段进行了研究。结果表明:高温养护能明显缩短复合胶凝材料的水化诱导期,加快其早期反应速率;能够同时促进水泥和钢渣的水化,提高钢渣复合胶凝材料的水化程度。高温养护能改善复合胶凝材料浆体在水化早期形成的孔结构,降低孔隙率,减小粗孔比例;但对水化产物种类的影响很小。     

含钛高炉渣吸附水中磷的实验

以含钛高炉渣为主要原料,研究了吸附剂的粒径大小、投加量、溶液pH值、溶液的初始浓度及吸附时间对吸附除磷效果的影响.实验结果表明,在本实验条件下,细高炉渣对磷酸盐的去除率在炉渣粒径大于10μm时,随粒径减小而增大,随高炉渣用量、pH值、反应时间的增加而增加,随磷酸盐的初始浓度的增加而减少.吸附磷的反应进行得很迅速,20~30 min基本可达到吸附饱和.对比吸附前后含钛高炉渣的XRD图和扫描电镜照片,可以看出,吸附反应后,在高炉渣的表面有大量结晶物出现,成块状和片状附着在粉末的表面,部分区域出现了多层附着现象.     

气流床煤气化渣的特征

运用TGA、XRD技术及可燃物含量测定方法,对气流床煤气化生成的粗渣和细渣的矿物组成、可燃物含量及反应活性进行了对比分析.结果表明:气化温度对粗渣的矿物组成有明显影响,对细渣的矿物组成影响甚微,细渣中可燃物含量较粗渣高的原因在于细渣的停留时间较粗渣短;细渣中可燃物与CO2反应的活性较粗渣低,但反应级数高于粗渣;可燃物在渣样中分布不均,其中细渣的可燃物含量随颗粒尺寸的增大而增加,而粗渣中可燃物含量随颗粒尺寸的增大而减少.     

矿渣改性硬石膏基胶结材水化硬化研究

通过硬石膏水化率、水化温升、液相离子浓度测定,结合宏观性能试验,对硬石膏基胶结材水化硬化历程,硫酸盐激发剂作用机理,矿渣对硬石膏的改性作用等进行了研究.结果表明:硫酸盐促进硬石膏溶解,提高液相浓度和过饱和度,加快二水石膏晶体成核与生长速率;矿渣水化形成钙矾石与水化硅酸钙等水硬性矿物,使硬石膏硬化体强度与耐水性提高,矿渣水化与硬石膏水化相互促进;采用硫酸盐激发、矿渣改性的硬石膏基胶结材具有强度较高、耐水性较好、干缩率较小的特点,其水化硬化经历了快速溶解反应期、水化潜伏期、加速水化期、稳定水化期和缓慢水化期等5个阶段.胶结材凝结时间取决于潜伏期,加速水化期和稳定水化期是硬化体结构致密和强度发展的主要阶段.     

细度及放置时间对湿磨矿渣胶砂强度的影响

运用湿磨方式处理矿渣,制备一种矿渣浆状掺合料,基于矿物掺合料干、湿磨环境介质的不同,研究细度及放置时间对湿磨的矿渣浆状掺合料胶砂强度的影响,并对其机理进行分析.结果表明:因水介质的存在,矿渣浆状掺合料在湿磨处理及放置过程中,会出现金属离子溶出、玻璃体表面键合羟基以及高度无序化层溶解等特点,使得矿渣浆状掺合料的胶砂强度不仅决定于其细度,还受其放置时间影响.     

金川镍闪速熔炼渣的物相与铜镍分布

采用X射线衍射、光学显微镜、扫描电镜和电子探针微区分析等方法,研究金川镍内速熔炼水淬渣的主要物相组成和有价金属铜、镍在炉渣中的存在形式。结果表明,水淬渣的主要结晶物相为铁镁橄榄石,结晶相之间由玻璃相填充,细小的铜镍铁硫化物以星散状分布于炉渣中,有价金属铜、镍主要以硫化物形态存在于炉渣中,还有部分存在于铁镁橄榄石相中。     

转炉炉渣气化脱硫动力学

研究了转炉炉渣的气化脱硫动力学,着重考察了熔渣温度、∑ＦｅＯ含量、碱度以及气氛对气化脱硫速度的影响,对气态脱硫反应的机理和反应速度的限制性环节进行了分析和讨论。     

微铬渣作水泥混合材的研究

本文对微铬渣的矿物组成 ,胶凝性和用微铬渣作混合材生产的水泥的力学性能、保水性及压蒸安定性进行了研究。结果表明 :微铬渣的主要矿物组成为 α′- C2 S、β- C2 S、γ- C2 S、Mg O、C3A和微量 Cr、Cr2 O3等 ,它具有一定的胶凝性 ,并且 ,硫酸盐激发剂能显著提高其水化活性。微铬渣作水泥混合材能够改善水泥的保水性 ,但考虑安定性因素 ,微铬渣在水泥中的掺量应控制在 30 %以内