预还原硼铁矿熔化分离铁和硼

在实验室条件下考查了预还原硼铁矿的金属化率、熔化分离温度及时间对硼铁分离的影响,获得了考查因素与熔化分离结果参数(铁中[B],渣中(B_2O_3),(FeO)含量)间的回归方程。结果表明:预还原硼铁矿经熔化可有效地将铁和硼的氧化物分离,B_2O_3和Fe的回收率均大于95％。     

硼铁矿磁选分离综合利用新工艺

在实验室条件下，进行了硼铁矿便利的工艺研究，硼铁矿经磁选分离获得含Ｂ２Ｏ３〉１３％的硼精矿和含ＴＦｅ－５５％的含硼铁精矿，硼精矿经活化焙烧，Ｂ２Ｏ３活性大于９０％；可直接用碳碱法生产硼砂，含硼铁精矿可作为烧结球团含硼添加剂使用，或经直接还原熔化分离进行硼铁分离，获得钢铁材料及可直接用于硼砂生产的富硼渣，工艺实现了硼铁矿的综合利用。     

硼铁矿提硼过程中硼的行为

用渣－金平衡方法研究硼铁矿选择性还原过程中硼在渣－金两相的分配。矿石中的硼大约１４％进入铁液中形成含硼１％左右的生铁，８６％进入渣中富集，使渣中Ｂ２Ｏ３品位提高５％－６％。在高压釜内进行富硼渣碳酸钠水溶液浸出，同时通入ＣＯ２气体，硼的浸出率与富硼渣的结构，浸出温度，粒度等因素有关。在合适的工艺条件下，富硼渣中８８％－９０％的硼形成硼酸钠而进入溶液中，上述提硼工艺过程硼的总收率可达８８％－９０％。     

铁矿粉和煤粉复合等温还原

通过铁矿粉和煤粉复合圆柱试样在１１００－１２５０℃等还原，研究了还原温度、还原时间和Ｗ煤粉／Ｗ矿粉比对还原度的影响，确定了适宜配煤量，用积分法了不同还原阶段 表观活化能，通过化学分析和电镜观察，检查了试样沿直径方向的还原均匀程度。     

高炉在硼铁矿综合开发中实现多功能

报道了“硼铁矿综合利用”工艺流程的基本特点及前期部分研究成果。该工艺流程的基本特点是：使高炉在综合开发硼铁矿中实现多重效应，使原分属于冶金和化工工艺的冶炼、分离、富集和焙烧四步工艺在高炉内一步实现。     

低品位硼铁矿中硼的富集

采用还原焙烧、磁选工艺流程和粉矿直接入炉焙烧技术,对难选低品位硼铁矿中硼的富集进行了研究.按化学当量比C/O=1(原子比)进行配碳,使用马弗炉进行焙烧实验,在500～1 450℃研究了不同焙烧温度下硼品位和硼回收率的变化.研究结果表明:随着焙烧温度的提高,铁晶颗粒增大,在1 200℃时硼精粉品位达到14.29%,满足硼化工工业对硼品位的要求(ω(B2O3)≥12%);硼回收率在1 200℃以上时能达到90%以上.当焙烧温度在1 350℃以上时,硼的回收率和品位没有太大的变化.焙烧温度选择在1 200～1 350℃为宜,既能实现高的硼回收率,硼品位又能满足硼化工工业的要求.     

硼铁矿碳热还原过程中MgO的挥发

在热力学分析的基础上,研究了碳热还原硼铁矿过程中MgO的还原挥发过程.结果表明,试样的总失重率随着温度的升高而增大,1 400~1 450℃时很快达到最大值,最大失重率为61.8%.MgO以镁蒸气的形式挥发而造成失重,试样中MgO最大失重率达到98.0%.挥发过程中又被重新氧化,一部分在炉管底部形成羽毛状的白色晶体,另一部分和硼、硅的挥发物一起在炉管口形成白色粉末,附着在炉管壁上.证明了碳热还原硼铁矿过程中MgO有挥发现象.     

硼铁矿火法分离工艺生态压力研究

硼铁矿火法分离工艺是东北大学针对辽宁地区硼铁矿的特点而开发的一项资源综合利用工艺,为定量分析该工艺流程产生的生态压力,尝试用成分法计算火法分离工业系统及各生产环节和产品的生态足迹.研究结果表明:开采加工1万t硼铁矿产生的生态足迹为2 319.302 3 hm2,其中,高炉分离环节产生的生态足迹最大,占总生态足迹的79%,最小的是选矿环节,只占1%;从产品生态足迹看,生产1万t含硼生铁产生的生态足迹最大,为7 254.984 9 hm2;利用富硼渣比利用硼精矿生产1万t硼砂产生的生态足迹小,分别为4 438.656 0 hm2和6 177.444 2 hm2;从占地类型看,主要为化石能源用地.     

硼铁矿火法分离工艺清洁生产评价

以攀西钒钛磁铁矿冶炼工艺为对比,对硼铁矿火法分离工艺进行了清洁生产评价.提出复合矿进行清洁生产评价的指标体系,采用层次分析法确定各指标权重,采用综合评分法计算清洁生产指数,依据指数得分情况给出评价结论.结果表明:硼铁矿火法分离工艺属于清洁生产,钒钛磁铁矿冶炼工艺属于传统先进.同时提出火法分离工艺存在的不足之处及相应建议.     

硼铁矿石固相还原动力学

用热重法研究了硼铁矿石氢气还原动力学。氢气流量600ml/min,温度600～1000℃。实验结果表明,矿石结构、孔隙度和颗粒的大小对还原率有明显的影响。单一方向还原实验表明,气体在产物层孔隙的扩散对还原速度影响显著,是还原的控制步骤。将实验数据用TURK-DOGAN内扩散速度方程处理,求出H_2-H_2O气体在产物层孔隙中有效扩散系数D_o值随还原温度下降而明显减小。     

临江羚羊铁矿石深度还原试验研究

针对原矿品位为34.79%的吉林临江羚羊铁矿石,进行了深度还原单因素条件试验;考察了还原温度、还原时间、料层厚度等因素对深度还原及磁选分离结果的影响.试验结果表明,还原温度、还原时间对深度还原过程的影响较大.在配煤过剩倍数2.0,还原煤粒度-1.5 mm和矿石粒度-2.0 mm的条件下,适宜的深度还原条件为还原温度1 275℃,还原时间50 min,料层厚度30 mm.在该试验条件下,获得了最终产品含铁质量分数93.05%,回收率85%,金属化率91.29%,达到我国炼钢用直接还原铁H92产品标准要求.     

含锰贫铁矿的铁与锰磁选富集

在含锰贫铁矿含碳球团直接还原的岩相结构和物相组成研究的基础上,对阵贫铁矿中的铁与锰的磁选方式进行了研究,结果认为,干式磁选对富集矿中铁的效果比较,磁性产物中铁的品位最高可以达到８２％,同时具有很高的金属化率,且干式磁选简单易行,。     

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.     

铁矿石流化还原的气体利用率

通过试验求得铁矿石流化还原的开始失流温度及气体流速对它的影响。通过计算模型及试验数据得到了还原温度及气体流速对气体利用率的影响。结合两方面的工作分析了提高气体利用率的途径,讨论了降低熔融还原工艺总能耗的条件。     

基于数字图像处理的铁矿石深度还原评价方法

复杂难选铁矿石深度还原包含铁氧化物还原和铁颗粒长大两个过程,目前的评价指标金属化率仅能评价铁氧化物的还原程度,并不能对铁颗粒的粒度特征进行有效评价.为了建立完整的深度还原评价体系,将数字处理技术引入铁颗粒的检测过程,采用数码反光显微镜获取深度还原物料的数字图像,通过处理得到铁颗粒的二维特征参数,结合铁颗粒的球形特征,推导了铁颗粒累计粒度特性曲线的计算方法.实际应用试验表明,铁粉的分选指标和铁颗粒粒度的变化趋势保持高度一致,基于数字图像处理的铁矿石深度还原评价方法是可行的.     

重点钢铁厂铁矿石还原及焦炭气化的藕合反应

通过在模拟高炉温度和煤气成分变化的条下,对我国重点钢铁厂铁矿石还原及焦炭气化的藕合反应研究,阐明了焦炭气化与铁矿石还原与反应历程有关。分析预测高炉冶炼效果除考虑恒定温度和恒定煤气成分下焦炭与铁矿石冶金性能外,还应考虑焦炭与铁矿石藕合反应过程CO过剩量。研究表明宝钢、首钢、本钢、鞍钢CO过剩系数ηc较小,煤气利用好;包钢、重钢和梅山冶金公司ηco较大,煤气利用较差。     

高温气流中铁矿粉热分解和还原行为数学模型

为研究伴随高温气流下落过程中铁矿粉的热分解和还原行为的规律,在气粉两相流运动方程基础上,联立热分解、还原反应的动力学方程,以及气流、粉粒和炉壁之间的传热方程,建立了该过程的一维数学模型,应用计算机求解数学模型,求得各种条件下的出口反应率均与实测值符合很好,证明了本模型的适用性,进一步应用该模型研究了气体流量、组成、炉温及粉矿、粒度等实验条件对粉矿的停留时间、升降温曲线及反应行为的影响,从理论上解释了不同实验条件下的实验结果。     

含硼铁精矿选择性还原-选分新工艺的实验研究

针对现有含硼铁精矿硼铁分离工艺所存在的弊端,提出了含硼铁精矿选择性还原-选分新工艺,并通过热力学分析和实验室研究进行了验证.研究表明:对于辽宁凤城Fe和B2O3质量分数分别为5605%和386%的含硼铁精矿,最佳的选择性还原-选分工艺参数如下:配碳比08~10,还原温度1275~1300℃,还原时间不小于20min,还原煤粒度为-0075mm,分选时的磁场强度为50mT.得到的选分产物为高金属化率的金属铁粉,可进一步处理用于钢铁生产;选分尾矿为高品位的含硼资源,可作为硼工业的优质原料.