钒钛磁铁精矿直接还原反应行为及其强化还原研究

通过在钒钛磁铁精矿中添加还原煤粉和少量添加剂,研究了还原温度、还原时间和添加剂等因素对钒钛磁铁精矿金属化率的影响,并对添加剂强化还原机理进行了探讨.结果表明:还原温度、还原时间、碳铁摩尔比及添加剂对金属化率的影响较大.在还原温度1200℃、还原时间120 min的条件下,未添加添加剂时金属化率最高可达84.5%;添加质量分数3.0%Na2CO3或CaF2的条件下,钒钛磁铁精矿的金属化率可以分别达到96.5%和93.3%.     

钒钛磁铁精矿冷固球团催化还原机理

对添加剂催化钒钛磁铁精矿冷固球团直接还原行为进行了详细的研究 ,包括添加剂种类和用量及催化剂催化还原机理 .研究结果表明 :在 1 0 50～ 1 1 0 0℃ ,m（C）∶m（Fe）为 0 .5～ 0 .6 ,还原时间 3h的条件下 ,添加DA 2催化剂与常规的Na2 SO4或Na2 CO3相比 ,钒钛磁铁精矿冷固球团煤基直接还原所得产品的金属化率提高 3 .1 %～ 4 .6 % ;该金属化球团经磨矿磁选进行铁和钒钛分离时 ,所得磁性产品 （直接还原铁粉 ）中铁的品位提高 5 .30 %～ 5 .43 % ,非磁性物中TiO2 ,V2 O5 的品位分别提高 2 .76 %～ 3 .87%和 0 .2 7%～ 0 .45 % ,TiO2 ,V2 O5 的回收率分别提高 1 4 .68%～1 3 .0 8%和 4.1 3 %～ 6 .97% .SEM及XPS等微观测试结果表明 :添加剂DA 2的作用机理为加速铁氧化物还原 ,促进铁晶粒的长大 ,降低还原球团中MFe与TiO2 晶粒嵌布的紧密程度 ,从而强化了铁与钒钛的磁选分离     

磁铁精矿球团氧化动力学

推导出了磁铁矿氧化\"单界面未反应核\"修正模型,并应用该模型研究了凹山磁铁精矿球团的氧化动力学。研究结果表明:在800～950℃时,凹山磁铁精矿球团氧化反应表观活化能为64kJ/mol,其氧化由化学反应所控制;在1000～1050℃时,氧化反应的表观活化能为13kJ/mol,反应为反应产物层的内扩散所控制;在950～1000℃时,氧化反应为混合控制;在较低氧化温度下,加入MgO可以降低化学反应阻力,提高球团的氧化率;在较高氧化温度下,MgO对扩散阻力无明显影响,添加MgO并不提高氧化反应速度,但在任何氧化温度下,添加MgO不改变磁铁矿氧化反应的控制环节。     

铝粉对钒钛磁铁精矿碳热还原及熔分过程的影响

研究了铝粉对钒钛磁铁精矿碳热还原及熔分过程的影响。结果表明：添加铝粉能提高钒钛磁铁精矿碳热还原反应速率。铝粉添加量越大,还原反应越快。在还原反应过程中,铝热还原反应的发生放出了大量热量,并在其反应界面周围形成局部高温,从而强化碳热还原反应过程,同时促进新生金属铁聚集长大。添加1%铝粉可稍微改善渣金分离;当铝粉添加量大于2%时,由于TiC的生成,渣的流动性变差,渣铁分离效果恶化。     

高负压大风量高钛型钒钛磁铁精矿烧结生产实践

本文通过分析风量和负压对烧结产质量的影响关系,找出钒钛磁铁精矿烧结实施高负压大风量的措施。采用高负压大风量转子,以改善透气性指数P为主,合理控制工艺参数。推行厚料层烧结,实行全风烧结,降低抽风系统管网的漏风率,实施低负压点火工艺等烧结技术改进,在一台360m2烧结机成功实现了高负压大风量烧结,当负压由14520Pa提高到15340Pa后,随着负压上升820Pa,料层提高15mm,利用系数上升0.047 t.m-2.h-1,转鼓指数提高0.94%,固体下降0.82 kg/t。     

预氧化改善钒钛磁铁矿流态化还原过程流化性能的行为及机制

直接还原工艺是低碳冶金和实现如钒钛磁铁矿等复杂多金属矿资源综合利用的重要发展方向。然而,对于流态化直接还原而言,高金属化率还原铁矿粉在高温下易粘结失流,严重时将直接影响其生产操作顺行。基于协同预氧化强化钒钛磁铁矿直接还原和矿物颗粒表面结构改性作用效果,本文对预氧化改善钒钛磁铁矿流态化还原过程流化性能的行为及机制进行了系统研究。钒钛磁铁矿经预氧化处理后能够显著降低其还原至金属化率90%时所需的稳定还原流化气速至0.17m/s,相比未经预氧化处理的样品稳定还原流化气速相对降低了56%。根据不同的还原流化行为,以氧化度26%和86%为边界将预氧化操作参数划分为三个区间,进一步深入研究分析预氧化-还原过程颗粒表面形貌变化,最终建立了颗粒预氧化形貌、氧化后还原形貌、还原过程流化性能三者之间的联系。通过预氧化调控颗粒表面形貌从而改善还原铁颗粒流化性能并协同强化还原,为抑制铁矿粉,特别是复杂多金属矿的流态化还原过程粘结失流提供了一个新思路方法。     

磁铁精矿的无碳烧结

为了实现磁铁精矿的无碳烧结,从质量、保护气氛（N2）和Fe3O4添加量对磁铁精矿微波烧结的影响3个方面进行了研究．结果表明2采用相同试样碱度（CaO／SiO2=2．5）和微波加热条件（1000W、2．45GHz、20min）,试样中心温度会随着试样质量增加而逐渐降低;在相同的微波加热条件下,采用保护气氛,同无保护气氛相比,同一试样的温度没有提高;相同微波加热条件下加热同碱度（CaO／SiO2=2．5）的磁铁精矿试样100g,试样中Fe3O4添加量越多,微波烧结过程中液相出现得越少,越不利于磁铁精矿的烧结．     

钒钛磁铁精矿直接还原过程中金属铁颗粒长大特性

通过钒钛磁铁矿精矿直接还原实验,研究了不同还原剂和添加剂对还原过程金属铁颗粒长大的影响.提高还原温度能促进还原产物中金属铁颗粒的长大,金属铁颗粒中V含量也显著增加.与用无烟煤和褐煤还原产物相比,用烟煤还原产物中金属铁颗粒明显长大,这是由烟煤中高灰分含量所引起的.金属铁颗粒长大机理的研究表明:Na2CO3和Na2SiO3的熔点较低,且能破坏铁橄榄石和铁尖晶石的结构,并生成一些低熔点物质,而SiO2能与铁橄榄石形成低共熔混合物.这些低熔点物质都有助于改善金属铁相的扩散,从而促进金属铁颗粒长大.     

预氧化对钒钛磁铁矿球团矿相及内部结构的影响

以钒钛磁铁矿为原料制备氧化球团,利用XRD和SEM等手段,考察室温至500,700,900,1000,1100,1200,1250℃7种情况下预氧化球团的物相组成和微观结构.结果表明,当预氧化温度低于500℃时,球团内部发生γ-Fe2O3向α-Fe2O3的转变,未发生氧化反应;当预氧化温度高于500℃时,随着预氧化温度的升高,球团内部的TTM和FeTiO3氧化生成TTH和Fe2TiO5,白色物相(含Fe,V,Ti)聚合长大与黑色物相(Mg,Al,Si相)逐渐分离,且晶型由较为分散的颗粒状向紧密互联、结构力强的互联状转变.     

预氧化在攀枝花钛铁矿固态还原过程中的作用

研究了预氧化对攀枝花钛铁矿还原行为的影响.结果表明:预氧化加快了钛铁矿铁氧化物的还原速率,提高了还原产物铁的金属化率.其作用机理是:钛铁矿在预氧化过程中形成了假金红石、三氧化二铁、金红石和三价铁板钛矿等新的物相,破坏了原有矿物结构,颗粒内部形成了大量孔隙,有利于增大颗粒的比表面积,改善还原过程气体的扩散条件;经预氧化处理的钛铁矿在预氧化过程中形成的新物相将被重新还原,新生钛铁矿活性高,还原产物的显微结构也得到了进一步的改善.     

以煤泥为还原剂海滨钛磁铁矿直接还原焙烧反应历程

研究以煤泥为还原剂,印尼某海滨钛磁铁矿在直接还原焙烧过程中,不同焙烧温度下矿物组成变化规律. X射线衍射和扫描电镜分析结果表明,随着焙烧温度的升高,钛磁铁矿逐渐被还原. 其中铁矿物经过浮士体( FeO) ,最终被还原成金属铁;而钛则经过钛尖晶石最终生成钛铁矿和少部分的铁板钛矿. 在整个直接还原焙烧过程中,金属铁颗粒在1100℃左右生成,然后不断长大,在1250℃时金属铁颗粒明显增多,在之后的保温过程中,金属铁颗粒不断长大,并在此过程中将金属铁从中分离出来.     

高炉灰为还原剂对海滨钛磁铁矿直接还原焙烧磁选--钛铁分离的影响

对高炉灰在直接还原焙烧-弱磁选工艺中用作印尼某海滨钛磁铁矿还原剂的可行性及其机理进行研究.结果表明,以萤石为添加剂的条件下,高炉灰可代替煤做还原剂,通过高炉灰与萤石的共同作用,可以在直接还原过程中提高还原铁粉中铁的回收率及品位并降低TiO2质量分数,同时回收高炉灰中铁.三种不同产地高炉灰还原效果的比较表明,高炉灰性质对还原效果有影响.在相同用量条件下,津鑫高炉灰( JX)还原效果最好;在JX高炉灰用量30%、萤石用量10%、焙烧温度1250益以及焙烧时间为60 min时,焙烧产物通过两段磨矿和两段磁选,最终得到最佳的还原铁粉中铁品位为91.28%,TiO2质量分数降至0.93%,包括海滨砂矿和高炉灰中铁的铁总回收率达到89.19%.     

外磁场对玉米幼苗脂质过氧化的影响

用场强为１０００，１４００，１８００ＧＳ的磁场处理玉米（ＺｅａｍａｙＬ．）种子，采收二、三叶期幼苗做为试验材料，以极谱氧电极法测超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）活性，滴定法测过氧化氢酶（ＣＡＴ）活性，比色法测丙二醛（ＭＤＡ）和谷胱甘肽（ＧＳＨ）含量．结果表明，经磁场处理种子后，玉米幼苗的叶及根中ＭＤＡ含量降低，ＳＯＤ和ＣＡＴ活性提高，ＧＳＨ含量增高．揭示了外磁场可削弱玉米幼苗脂质过氧化作用     

钒钛磁铁矿直接还原试验研究

在热力学分析的基础上研究了实验室条件下钒钛磁铁矿配煤直接还原的特点,考察了还原机理及还原温度、反应时间和配碳量对金属化率的影响.结果表明:采用直接还原可使钒钛磁铁矿中铁的氧化物优先还原为金属铁,钛仍以氧化物的形态存在;随着温度升高,球团金属化率呈上升趋势,且上升趋势随之减缓;在xC/xO=0.9∶1时,延长反应时间金属化率增加,但反应时间过长金属铁会被再氧化,反应时间控制在20 min为宜;在xC/xO=1.1∶1时,40 min内未出现再氧化现象;低配碳(xC/xO=0.8∶1)时,球团的金属化率随还原时间、还原温度的增加而增加,1 300℃下还原10 min后金属化率即达到了90%以上.     

津布巴铁精矿含碳球团还原实验研究

高炉炼铁工艺中炼焦、球团、烧结工序是主要污染源,本实验模拟转底炉工艺采用煤粉为还原剂实现直接还原铁的清洁生产。实验以津布巴铁精矿为原料,对该铁精矿进行XRD分析、扫描电镜分析和热失重分析。实验采用含碳球团焙烧还原工艺,通过四因素三水平正交实验研究各因素对焙烧球团的金属化率的影响。结果表明:在含碳球团焙烧还原过程中,对金属化率的影响程度从大到小的因素分别为焙烧温度、碱度、焙烧时间和配碳量,其中,当配碳量为1.0,温度为1 150℃,碱度为0.37,焙烧时间为25 min是得到高金属化率焙烧球团的最佳条件,球团焙烧后的残炭量与焙烧温度和碱度也有较大关系,最终球团金属化率均在80%以上。     

化学预氧化强化铁锰复合氧化物混凝除污染效能

通过混凝杯罐试验,研究了化学预氧化与铁锰复合氧化物(FeMnO)联用对有机物的去除效果,考察了氧化剂投量、预氧化时间对有机物的去除效果的影响.结果表明,FeMnO对有机物有一定的去除效果,高锰酸钾、过氧化氢及次氯酸钠作为预氧化剂可以提高FeMnO混凝对有机物的去除效果,最佳投药量分别为15、20、30 mg/L,最佳预氧化时间为20 min,在最佳投量和最佳预氧化时间下,对TOC的去除率分别为6510%、5515%及5631%;对UV254去除率分别为5105 %、5305 %及6040 %.化学预氧化强化了FeMnO混凝对有机物的去除效果,是一种良好的除微污染技术.     

Microstructure characterization of PAN preoxidation fibers prepared with radio frequency plasma

Preoxidation plays a critical role in preparing carbon fibers. The microstructures formed in this process with surface morphology, internal construction shape, or- dered interval structure, lattice size, etc. determine the final structures and properties …