含硼磁铁矿强化巴西赤铁矿球团的制备

研究含硼磁铁矿配比对巴西赤铁矿球团生球质量、预热焙烧性能和成品球团冶金性能的影响。结果表明:配加30%和50%(质量分数)含硼磁铁矿后,生球的落下强度增加,爆裂温度显著提高;球团预热温度降低50℃左右,焙烧温度降低120℃以上;成品球团矿还原度从72.40%分别提高到87.95%和78.71%,低温还原粉化指数RDI+3.15从87.79%分别提高到97.38%和99.62%,还原膨胀率从36.25%分别降到12.50%和4.00%;焙烧性能得到提高的原因是Fe3O4氧化生成的新生Fe2O3晶体具有较大的活性,B2O3有利于含硼的镁铁橄榄石液相生成,这两者能够促进球团再结晶和晶粒长大;还原度提高的原因是B3+半径很小,易扩散进入Fe2O3晶格中,产生晶格畸变,使得Fe2O3易于还原;铁酸镁和含硼的镁铁橄榄石液相的生成,有利于还原膨胀和低温还原粉化性能的提高。     

MgO对铁矿球团还原冶金性能的影响

研究考察了MgO对铁矿球团低温还原粉化率(RDI)、还原性(RI)以及还原膨胀率(RSI)等几种冶金性能的影响.结果表明:当MgO添加剂质量分数由0增加至2.0%时，铁矿球团的低温还原粉化率(RDI)和还原膨胀率(RSI)都逐渐下降，分别下降了6.46%与6.21%，还原粉化和还原膨胀现象得到抑制；同时，铁矿球团的还原性(RI)呈现逐渐上升趋势，升高了4.66%；故适量添加MgO有利于改善铁矿球团的冶金性能.通过分析配加MgO添加剂后铁矿球团的微孔情况及矿物组成的变化，研究解明了MgO对铁矿球团冶金性能的影响原因.     

低配碳比含碳球团直接还原的实验研究

根据低配碳比含碳球团还原熔分工艺制备粒铁的技术思想,对低配碳比含碳球团的直接还原进行实验研究.结果表明,这种低配碳比的含碳球团还原速度较快,还原反应进行了10 min时表观还原度为84%,20min时表观还原度可达88%;继续延长反应时间,球团表层还原得到的少量金属铁会再次被氧化成FeO.还原反应结束后,球团内仍存在少量尚未还原的FeO,它们与脉石中的SiO2形成低熔点的铁橄榄石,有利于工艺后期渣铁的熔化及分离.     

焙烧温度对氧化球团性质及其气基直接还原过程的影响

考查焙烧温度对氧化球团抗压强度、孔隙率、Fe3O4含量及显微结构等性质的影响,研究不同焙烧温度下球团的还原行为,计算其还原过程动力学并确定还原过程的限制性环节。研究结果表明:随着焙烧温度的升高,氧化球团抗压强度增大,晶粒间互联及渣相增多,球团内Fe3O4含量及孔隙率则明显降低;在1 200℃焙烧时球团还原最快,其次为1 150℃和1 250℃,最慢的是于1 100℃焙烧球团;在1 100,1 150和1 200℃焙烧球团还原过程受界面化学反应控制,而1 250℃焙烧球团在还原过程前期受界面化学反应控制,后期受内扩散控制。     

不同还原度铁氧化物球团在微波场中的升温及还原行为

为深入了解氧化球团在微波竖炉中的升温以及煤基直接还原行为,实验采用铁精矿氧化球团作为基础原料,在气体还原剂条件下进行预还原,通过控制还原时间得到不同还原度铁氧化物球团,并从不同还原度铁氧化物球团的结构以及性能出发,研究它们在微波场中的升温性能及其还原变化.电磁性能测试结果表明,球团中的铁及其氧化物在微波场中的升温速度从快到慢依次为:Fe3O4,Fe2O3,Fe,FeO.微波加热还原结果分析及矿相结构观察显示,Fe2O3的深还原时间较长,物相多重转变,造成过程温度和还原气氛跟不上氧化物的还原反应速度;Fe3O4阶段升温速度快,结构松散,有助于进一步的还原,但进入浮士体(FeO的固溶体)阶段后孔隙率降低,升温速度骤降,造成还原的困难;在还原度达到66.90％时,表层以金属铁相为主,孔洞发达,吸波性能强,在气化反应有效进行的条件下,球团将会实现快速还原.     

焙烧气氛对内配碳赤铁矿球团焙烧行为的影响

模拟氧化球团生产工艺,研究焙烧气氛对内配碳赤铁矿氧化球团强度的影响,并结合矿相显微结构和FeO含量的变化规律分析,揭示内配碳赤铁矿球团在不同氧含量下的焙烧行为和固结规律.研究结果表明:内配碳赤铁矿氧化球团在接近空气配比(氧含量约20%,体积分数)的氧化性气氛中焙烧强度最大,氧含量过高或过低都会影响Fe2O3的再结晶,使球团强度降低;在氧化性气氛中焙烧含碳赤铁矿球团时,原生赤铁矿先还原为磁铁矿,磁铁矿再氧化成活性较高的次生赤铁矿,提高了赤铁矿焙烧固结性能和球团强度.     

转炉污泥对氧化球团还原性的影响

运用XRD,SEM和EDX从矿物组成和矿相结构研究配加转炉污泥和未配加转炉污泥球团的还原特性.研究结果表明:在相同热制度下,配加7%转炉污泥的氧化球团还原度均高于无污泥球团的还原度,其原因是污泥球团赤铁矿含量多,污泥球团的主要黏结相为钙铁橄榄石,基准球团主要为Fe2SiO4与其共熔混合物形成的玻璃质黏结相;基准球团表层致密,且基准球团内部孔隙壁被极难还原的Fe2SiO4与其共熔混合物形成的玻璃质黏结相包裹,不利于还原反应的进行,而污泥球团表层相对疏松且未形成包裹.     

Fe2O3转变为Fe3O4粉末的微波碳热还原

以活性炭为还原剂及以氩气为保护气,采用微波碳热还原的方法,将弱磁性的Fe2O3还原成强磁性的Fe3O4,并研究焙烧温度、保温时间以及SiO2粉末的加入对其还原焙烧成分及磁化效果的影响规律.结果表明:在配碳量一定的条件下,焙烧温度是微波碳热还原的关键因素,随着温度的升高,还原产物中Fe3O4的含量发生有规律的变化;650℃、保温5 min的条件下经微波还原后生成了纯Fe3O4粉末,其磁化率和还原度分别达到理论值2.33和11.11%;含SiO2的Fe2O3粉末在750℃以上进行微波还原,会生成大量的硅酸亚铁和氧化亚铁,导致Fe3O4含量降低,恶化还原焙烧指标,所以微波磁化焙烧的最佳温度应在570~650℃.     

红土镍矿含碳球团深还原-磁选富集镍铁工艺

以红土镍矿为原料,利用深还原工艺将镍和铁由其矿物还原成金属镍和铁,再通过磁选分离富集得到高品位的镍铁精矿.对深还原焙烧工艺参数进行了优化,得到最佳的工艺条件如下:内配碳量(C/O原子比)为1.3,还原时间为80 min,CaO质量分数为10%,还原温度为1300℃.在此条件下得到的镍铁精矿中镍品位为5.17%,全铁品位为65.38%,镍和铁的回收率分别为89.29%和91.06%.利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS)对深还原矿及磁选后的镍铁精矿进行了分析,发现深还原矿中出现金属粒,为Ni--Fe合金,镍全部溶于镍铁合金中,铁还有少部分以FeO的形式存在;磁选过程除去大量的脉石,精矿中主要物相为Fe、Ni--Fe、FeO及少量的CaO.MgO.2SiO2.     

MgO含量及来源对磁铁精矿球团固结行为的影响

对普通磁铁矿球团、高镁磁铁矿球团和普通磁铁矿配加MgO粉的球团固结行为进行研究,考察MgO含量(质量分数)及来源对球团固结行为的影响。研究结果表明:当焙烧温度低于1 210℃时,MgO来源对焙烧球团抗压强度影响显著,表现为普通磁铁矿焙烧球团抗压强度最高,高镁磁铁矿球团次之,普通磁铁矿配加MgO粉球团抗压强度最低。当焙烧温度高于1 240℃时,MgO含量对焙烧球团抗压强度影响较大,焙烧球团抗压强度随MgO含量的增加而降低;在MgO含量相同条件下,高镁磁铁矿球团强度高于配加MgO粉球团。来源不同的MgO均抑制磁铁矿球团氧化和新生物相的分布,从而影响了球团的固结强度。矿化是配加MgO粉球团固结的限制性环节,提高焙烧温度有助于强化外加MgO粉的矿化并减弱MgO来源的影响,进而提高焙烧球团强度。     

钙和镁添加剂在氧化球团中的应用

对石灰石、菱镁石和白云石3种钙、镁添加剂对球团性能、TFe品位以及生产工艺的影响进行研究。研究结果表明:添加剂降低了生球落下强度和预热球抗压强度,但提高了生球爆裂温度;添加剂中的CaO使焙烧球抗压强度先升高后降低,MgO使得焙烧球抗压强度降低;加入钙、镁添加剂会降低球团矿TFe品位,通过添加生石灰或有机黏结剂取代膨润土,可以提高球团的TFe品位;钙、镁添加剂在干燥预热段分解吸热会影响链篦机的热平衡,通过在球团中内配无烟煤,由无烟煤燃烧放热来提供钙、镁添加剂热分解所需的热量,可以维持链篦机的热平衡制度;通过添加生石灰或有机黏结剂和内配适量的无烟煤,可解决钙、镁添加剂在氧化球团中应用的难题。     

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.     

新一代电炉炉底用捣打料技术特性及耐蚀机理探讨

采用显微分析及相图分析方法对新一代MgOCaOFe2O3合成砂炉底捣打料的技术特性及冶金性能进行了研究剖析,结果表明:该捣打料的主要晶相为方镁石,基质胶结相为低熔过渡型的C2F(C4AF)·在实际应用中C2F具有活化晶格加速烧结的作用,且C2F成氧化铁及CaO分解分别溶入方镁石形成RO相及反应生成高熔点C2S相,有较强的抗蚀性·并对捣打料与熔渣反应,在钢液中的行为,在炉底烧结及蚀损的机理进行了探讨·     

CaO-SiO_2-MgO-H_2O体系的热力学研究

本文研究了ＣａＯ－ＳｉＯ２－ＭｇＯ－Ｈ２Ｏ体系的热力学,结果表明：ＳｉＯ２ 优先与ＣａＯ水热形成水化硅酸钙,多余的ＳｉＯ２ 才会与ＭｇＯ直接水热形成水化硅酸镁。当没有ＳｉＯ２ 时,ＭｇＯ才会水化形成Ｍｇ（ＯＨ）２。     

高磷鲕状赤铁矿烧结过程脱磷的热力学分析

讨论湖北宜昌高磷鲕状赤铁矿烧结还原脱磷的热力学,在分析高磷鲕状赤铁矿物化性能的基础上,利用 HSC 软件研究了不同脱磷剂对高磷鲕状赤铁矿还原脱磷的影响。计算结果表明：C 直接还原 Ca5（PO4）3 F 在烧结温度下难以进行;C 存在的条件下,添加 SiO2或 SiC 后能有效降低还原反应温度添加 Na2 SO4或 Na2 CO3与矿石中的脉石发生反应,Ca5（PO4）3 F 与脉石分离裸露,有利于脱磷反应充分进行。     

陶瓷矿物改性MoSi2发热元件的组织结构和性能

以自蔓延高温合成的MoSi2和陶瓷矿物为原料,通过粉末冶金工艺制备了MoSi2发热元件,采用XRD,SEM和EDS等技术分析了MoSi2发热元件的微观组织结构和性能.结果表明:MoSi2发热元件的主要成分为MoSi2,Mo5Si3和陶瓷矿物.加入陶瓷矿物明显活化了MoSi2的烧结,降低了MoSi2的烧结温度,阻止了MoSi2晶粒的过度长大,使得发热元件具有比较均匀的组织结构以及较高硬度和断裂韧性.通电氧化可以使MoSi2发热元件表面生成一层以SiO2为主的含有少量MgO,CaO,Na2O,Al2O3等物质的玻璃相,提高了元件表面保护膜的稳定性.     

铁矿石粉矿成分对烧结强度的影响

在铁矿石烧结过程中,熔体性质决定了烧结矿粘结相的结构.采用小型试验来考察铁矿石粉矿的化学成分(SiO2,Al2O3,MgO和碱度)对烧结强度的影响.并通过化学成分对熔体的黏度和表面张力的影响来对烧结强度的变化加以解释.试验结果表明,随着粉矿中配加CaO与矿石的质量比的变化(0.08~0.15),在CaO与矿石质量比为0.12时获得最大烧结强度;而碱度R=2时获得最大的烧结强度;随着MgO含量的增加其烧结强度逐渐降低;而烧结原料中Al2O3质量分数不宜超过2.5%.     

江北砾岩的地球化学特征及其古环境恢复初步研究——以江津油溪剖面为例

江北砾岩是河流砾石层在地表经胶结形成的沉积岩,长期以来地学界对其成因未有定论.本研究采用14C法对江津油溪剖面江北砾岩胶结年代进行测定,用滴定法和原子吸收光谱仪对填隙物的Fe2O3、FeO、CaO、MgO及Fe2O3/FeO变化特征进行了分析.研究结果表明,江北砾岩的胶结年代为距今1.34万~2.43万年,晚更新世晚期末次冰期的干冷气候可能是江北砾岩胶结成岩的主要原因;下部松散砾石层填隙物氧化物特征为:Fe2O3含量及Fe2O3/FeO比值较高,FeO、CaO、MgO含量较低;胶结砾岩填隙物的氧化物特征则相反.