高铬型钒钛磁铁矿煤基直接还原研究

将高铬型钒钛磁铁精矿、还原剂煤粉和黏结剂按一定比例配料、混匀、模压成型后进行直接还原,研究了煤种、碳氧摩尔比(COR)、还原温度、还原时间和添加剂等因素对高铬型钒钛磁铁精矿还原产物金属化率的影响,采用X射线衍射对还原产物进行物相分析.结果表明:以无烟煤为还原剂,碳氧摩尔比1.2、还原温度1 350℃、还原时间60 min的条件下,未采用添加剂时产物金属化率最高可达89.80%;在碳氧摩尔比1.2、还原温度1 250℃、保温时间30 min、添加质量分数为3%Ca F2条件下,还原产物金属化率达85.27%,有效降低了还原过程的能耗.还原温度低于1 250℃时,产物主要物相为金属铁,同时还有少量的Fe2O3,Fe3O4,Fe3C,Fe0.5M g0.5Ti2O5和Ti O2;1 300℃时,还原产物中出现Fe2VO4;高于1 350℃时,还原产物中出现了(Fe,Cr)和Ti3O5.     

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     

钒钛磁铁精矿的预氧化研究

研究了钒钛磁铁精矿在等温预氧化条件下的物相组成及其转变情况,并将钒钛磁铁精矿原矿和预氧化后的样品以煤粉为还原剂进行直接还原,利用XRD和ICP-AES对产物进行物相和成份分析.研究结果表明:预氧化能够加速还原过程,提高金属化率,较为适宜的预氧化条件为:预氧化温度为900℃,预氧化时间为30 min;预氧化矿在1 200℃下还原60 min,比钒钛磁铁精矿原矿金属化率提高了14.0%.其强化还原的机理是:在预氧化过程中Fe3O4被氧化成Fe2O3,FeTiO3被氧化成Fe2O3.FeTiO3固溶体、Fe2O3和TiO2,破坏了钒钛磁铁精矿的结构,矿粉内部形成了大量孔隙,改善了还原反应的动力学条件,加速了还原过程.     

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.     

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.     

钒钛磁铁矿含碳球团还原的影响因素

通过单因素实验考察了还原温度、还原时间及碳氧摩尔比（nC/nO）对钒钛磁铁矿含碳球团还原的影响,结合扫描电镜照片解释了钒钛磁铁矿的还原机理.实验结果表明,适当升高还原温度、延长还原时间及增加碳氧摩尔比均可以促进钒钛磁铁矿的还原,并且金属化率随还原温度的升高先急剧升高而后趋于平缓,随着还原时间的延长及碳氧摩尔比的增加而先升高后降低,而残碳量随着反应的进行不断降低.当还原温度为1350℃,还原时间为30 min,碳氧摩尔比为1.2时,球团的金属化率达到最大值.通过扫描电镜照片可以看出,球团在还原过程中形成了铁连晶,并且在不同的还原条件下铁连晶的大小及形态不同.     

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。     

钒钛磁铁矿金属化还原-选分-电热熔分新工艺

针对攀枝花钒钛磁铁矿进行了金属化还原-选分-电热炉熔分实验,考察了磁场强度、还原温度、还原时间、配碳比、还原煤粒度对金属化还原及磁选分离效果的影响.实验结果表明,当磁场强度50mT、还原温度1350℃、还原时间60min、配碳比10、还原煤粒度为-75μm时,金属化还原后产物及磁选分离磁性物质、非磁性物质的各项指标最佳,进一步进行电热炉熔分可实现铁钒分离.新工艺达到铁钒钛资源高效分离要求,铁钒钛收得率分别为9507%,7160%和8008%.     

Na_2CO_3和CaF_2强化赤泥铁氧化物还原研究

以赤泥为原料,采用温度为1150℃、还原180min的条件进行煤基直接还原,研究Na2CO3和CaF2对赤泥铁氧化物还原的影响;采用光学显微镜观察还原样的显微结构,并对还原样及经球磨磁选后得到的精矿和尾矿的TFe品位以及MFe含量进行分析。研究结果表明:纯赤泥还原样金属化率低于90%,其渣铁分离效果差;添加3%Na2CO3和3%CaF2后还原样金属化率提高到92.79%,磁选精矿品位上升到89.57%,铁回收率达到91.15%;添加Na2CO3和CaF2可提高FeO的还原反应活度,降低固相反应产物的熔点和黏度,优化还原过程中传热和传质条件,强化赤泥的还原。     

磁铁矿球团煤基直接还原工艺中润磨的强化

以铁品位为69.21%(质量分数)的磁铁精矿为原料,采用预热球团"一步法"煤基直接还原工艺制取直接还原铁。为了降低该精矿成球时产生过多粉末,采用润磨工艺来预处理混合料,并在最优条件下进行了扩大型全流程试验。研究结果表明:在磁铁精矿配加1.0%复合粘结剂及润磨4 min的条件下,生球落下强度由未润磨时的3.8次/(0.5 m)提高到13.7次/(0.5 m);润磨后干球(<1 mm=粉末率由未润磨时的10.98%降低到2.98%;在预热温度为800℃和预热时间为10 min时,预热球团抗压强度由未润磨时的466 N/个提高到581 N/个。预热球团直接还原时,采用润磨预处理方案球团的金属化率与无润磨工艺球团的金属化率相差不大,但金属化球团抗压强度远远大于未润磨时的金属化球团抗压强度,且几乎不产生磁性粉末。通过链箅机-回转窑直接还原扩大试验,所得直接还原球团铁品位达93.43%,金属化率达95.88%,含硫量低于0.01%,磁性粉率为0.75%~0.96%,每吨直接还原铁所耗还原煤为808.5~859.3 kg。     

Phase transformation and reduction kinetics during the hydrogen reduction of ilmenite concentrate

The reduction of ilmenite concentrate by hydrogen gas was investigated in the temperature range of 500 to 1200℃. The microstructure and phase transition of the reduction products were studied by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and optical microscopy (OM). It was found that the weight loss and iron metallization rate increased with the increase of reduction temperature and reaction time. The iron metallization rate could reach 87.5% when the sample was reduced at 1150℃ for 80 min. The final phase constituents mainly consist of Fe, M₃O₅ solid solution phase (M=Mg, Ti, and Fe), and few titanium oxide. Microstructure analysis shows that the surfaces of the reduction products have many holes and cracks and the reactions take place from the exterior of the grain to its interior. The kinetics of reduction indicates that the rate-controlling step is diffusion process control with the activation energy of 89 kJ·mol-1.     

超声降粘实验研究

通过实验,研究了超声对原油的降粘效果,比较了不同含水率时超声对原油降粘作用的大小,发现原油含水率为32％时,降粘率仅为22．4％。含水率为50％时,降粘率可以达到83％,但此进形成的乳状液不稳定,在原油中掺入表面活性剂,再经超声处理后,形成的乳状液比较稳定,其粘度也较小。     

硫酸盐热化学还原反应的研究进展

碳酸盐岩地层中干酪根热降解生成的气态烃与硫酸盐接触后发生热化学还原反应，使气态烃消失，这可能是造成天然气保存死亡线的主要原因之一。对热化学还原反应的最低反应温度、反应物与产物、反应机理、反应动力学等进行了总结与评述。研究表明，热化学还原反应最低反应温度主要集中在100～180℃；气态烃和硫酸盐是热化学还原反应的主要反应物，硫化氢、水、二氧化碳和碳酸盐、金属硫化物是其主要产物；热化学还原反应一般被写成总包反应过程；地质条件下热化学还原反应的速率受温度和活化能的制约。文章最后提出今后的研究方向应是在地质例证的同时结合实验模拟。     

污泥减量化条件的优化

将取自城市污水处理厂的活性污泥接种在人工模拟废水中,待性质稳定后进行序批实验,通过混料实验的设计方法研究Cu2+、Zn2+和pNP(对硝基酚-pNP)联合使用对污泥增长率的影响.结果表明,当Cu2+、Zn2+、pNP的浓度分数分别为0.492 9、0.400 0和0.107 1,相应地其实际浓度分别为4.93mg.L-1、4.0 mg.L-1和1.07 mg.L-1时污泥增长率为0,抑制剂和解偶联剂的联合使用可有效减少剩余污泥的产生.     

土工合成材料老化指标的研究

为了了解土工合成材料的抗紫外线老化的能力,对土工合成材料进行了户外现场模拟老化试验,得到了材料抗拉强度随老化时间变化的规律.并利用灰色系统理论对成果进行了分析与预测,确定了土工合成材料在不同工程状况下的紫外线老化折减系数的取值范围,对工程设计及施工有重要的实用价值.     

数学分析中的化归

化归是一种数学思维模式，是解决数学问题的一种重要的思想和方法，本文对数学分析这门课程中的主要化归思想进行了分析和讨论。     

文学原理应有品格的还原

学原理应当具有支持创作，鉴赏，理论派生的实践性品格，但以往多数学概论教材由于理论政治话语化，知识话语化，因而失去本身应有的品格，董学，张永刚《学原理》则以辨证唯物主义的态度，知性理性相结合的方法，避免了以上缺陷，在学原理的动态属性，古代论现代化，理论派生等方面激活了理论阐释效力，还原了学原理应有的品格。     

应用平衡截断的模型降阶

将高阶系统降为低阶系统研究是控制理论的一个基本方法,平衡截断方法是一维系统降阶的有效方法.受一维降阶方法的启发,研究了二阶线性时不变系统的降阶方法.简单的介绍了一维能控性、能观性、Gramian矩阵和一阶系统的平衡截断方法和基本思想.通过分析二阶系统和一阶系统之间的关系,定义了二阶能控性和能观性Gramian矩阵,将一阶平衡截断的方法应用到了二阶系统.在保持二阶系统结构的前提下构造一个维系统,将著名的平衡截断技巧应用于本文定义的二阶Gramians矩阵,对二阶模型进行降解.同时给出了两种降阶算法并证明这种算法是保持二阶结构的.