含碳球团还原熔分综合利用硼铁精矿新工艺

基于硼铁矿资源综合利用的现状和转底炉珠铁工艺的基本特点, 提出了含碳球团还原熔分综合利用硼铁精矿的新工艺。在实验室条件下, 以硼铁精矿和碳质还原剂为原料, 系统研究了焙烧温度、配碳量(C/O摩尔比)、还原剂种类、熔融保持时间等因素对球团还原熔分过程的影响, 以及熔分产物的基本特性。试验结果表明: 焙烧温度过高或过低均不利于熔分; 提高配碳量有助于缩短还原熔分时间; 煤灰熔点对熔分有较大影响; 随着熔融保持时间的延长渣中FeO含量降低。优化的工艺参数为: 以无烟煤为还原剂, 配入量为C/O=1.2, 焙烧温度为1 400 ℃, 焙烧时间为15 min。此时, 渣铁分离彻底, 得到含硼元素0.065%的纯净珠铁和B₂O₃品位为20.01%的富硼渣, 珠铁中铁的收得率在96.5%以上, 富硼渣中硼的收得率在95.7%以上。经缓冷处理, 富硼渣主要由遂安石和橄榄石两相组成, 活性达86.46%。含硼珠铁和富硼渣分别是钢铁和硼化工工业的优质原料, 该工艺可为我国低品位硼铁矿的综合利用提供一种新思路。     

硼铁精矿钠盐焙烧及冷却方式对硼活性的影响

以硼铁精矿团块为原料进行煤基直接还原试验,考察了钠盐添加剂及不同冷却方式对还原焙烧矿中硼活性的影响。结果表明,Na₂CO₃的添加使硼主要以玻璃体形式存在于还原焙烧矿中,硼活性显著降低,且不利于铁矿物的还原;另外,Na₂CO₃与硼镁石的热解产物遂安石反应形成低熔点硼酸钠盐,造成硼的挥发损失。硼铁精矿无钠盐还原焙烧时,无液相形成。以水淬方式冷却硼活性最高,为80.76%。     

硼铁矿高炉铁硼分离工艺试验研究

辽宁东部山区储有丰富的硼铁矿产资源，由于矿物结构复杂，通过选矿只能得到含硼铁精矿和硼精矿。采用高炉法处理含硼铁精矿可使铁硼有效分离得到含硼生铁和富硼渣。硼精矿和富硼渣可代替面枯竭的硼镁石作生产硼砂的酸的原料。     

钒钛海砂矿转底炉直接还原研究

针对印尼钒钛海砂选矿后的精矿,采用转底炉直接还原—电炉熔分工艺,先后完成了小型基础试验研究和中试试验。得到最佳的条件是,m（海砂精矿）:m（兰炭）:m（膨润土）:m（有机粘结剂）=100:25:3:1,含碳球团3层（54 mm）,还原温度1 260℃,还原时间30 min,中试得到球团平均金属化率88.63%,球团中剩碳4.81%。将金属化球团热装入300 kVA的直流电炉进行冶炼,得到含钒铁水,铁水中铁品位96.25%,钒品位0.443%,铁与钒回收率分别为99.64%和88.96%,炉渣中TiO₂品位38.86%,钛回收率为98.95%。结果表明,转底炉直接还原—电炉熔分处理海砂精矿技术上可行。      

某硫尾矿磁选精矿铁硫分离再选试验

为分离某硫铁矿尾矿经弱磁选后所得精矿中主要以磁铁矿和磁黄铁矿形式存在的铁和硫,使该资源得到利用,对其进行了再选试验。试验结果表明,采用浮选-弱磁选-焙烧工艺可达到分离目的：原磁选精矿经浮选后,可获得硫品位为31.08%、硫回收率为82.91%的硫精矿;浮选尾矿经弱磁选和焙烧后,可获得铁品位为62.61%、硫含量为0.21%、SiO₂含量为3.87%、对原磁选精矿铁回收率为31.03%的铁精矿。将所得硫精矿模拟制酸焙烧后对烧渣进行检测,烧渣铁品位为61.08%、硫含量为0.23%、SiO₂含量为5.09%,可直接作为铁精矿利用。     

高炉含锌粉尘中铁资源的富集回收

以转底炉工艺技术为基础,采用高温焙烧-磁选分离工艺对济钢高炉含锌粉尘脱锌富集铁进行了实验室研究,考察了还原温度、还原时间及配煤量对含锌粉尘脱锌率、金属化率、磁选精矿产率以及铁回收率的影响。实验结果表明最佳工艺参数为:还原温度1 350℃,还原时间30 min,配煤量4%。在此条件下的脱锌率和金属化率分别为99.75%和99.46%,精矿产率为45.63%,铁回收率为95.76%。     

辽宁某含硼铁精矿造团—金属化还原铁—磁选试验

辽宁某含硼铁精矿主要有价元素为铁、硼,TFe含量为55.55%,B_2O_3含量为4.22%;铁主要以磁铁矿形式存在,硼主要以硼镁石形式存在,杂质矿物主要为蛇纹石和磁黄铁矿。为实现该含硼铁精矿中硼、铁的有效分离,采用造团—金属化还原铁—磁选工艺进行硼铁分离试验。结果表明,制成15 mm×20 mm柱状体团块的含硼铁精矿外配过量的还原煤(n(C)∶n(Fe)=2.5),在还原温度为1 125℃和还原时间为150 min条件下进行焙烧,获得的焙烧产品铁金属化率为88.92%;焙烧产品磨细至-0.074 mm占65%,在磁场强度为80 k A/m条件下弱磁选后,可获得铁品位为92.7%、回收率94.4%的优质铁精矿和B_2O_3含量为14.5%、回收率为84.4%的合格硼精矿,实现了硼铁的有效分离。     

硼铁含量和粒度对铁铜基摩擦材料性能的影响

研究了硼铁含量和粒度对铁铜基摩擦材料性能的影响。研究发现, 当硼铁粒度为0.250～0.075 mm时, 若硼铁含量在0～10%范围内变化, 则摩擦系数随硼铁含量的增加而增加。在制动压力为0.6 MPa 时, 摩擦材料的磨损随硼铁的增加而有所下降;当压力增加到1.1MPa 时, 材料的磨损随硼铁的增加而增加。当硼铁含量为2.5%时, 摩擦系数和材料磨损量随细粒度0.048～0.028 mm 硼铁的增加而下降。研究还发现, 摩擦材料中的硼铁(FeB)在烧结过程中与Fe 反应形成了Fe₂B, Fe₂B 的生成既可提高摩擦系数又可降低材料磨损。     

铜冶炼渣固废资源制备珠铁的研究

为了最大程度地回收铜渣中的铁资源、得到高品质的珠铁产品, 在实验室条件下模拟转底炉, 使用高温炉焙烧还原由铜渣、还原煤、石灰石制备的含碳球团, 直接还原生成珠铁和渣, 再通过人工挑选的方式实现渣铁分离。研究了焙烧温度、焙烧时间、还原煤用量、石灰石用量等因素对焙烧效果、珠铁全铁品位、铁回收率的影响, 确定较佳的球团配料比为铜渣∶还原煤∶石灰石=100∶20∶10, 较佳的焙烧条件为焙烧温度1 400 ℃、焙烧时间40 min, 最终可获得铁回收率91.04%、全铁品位94.72%、C含量1.23%的高品质珠铁。     

钒钛铁精矿内配煤冷固结压力成型试验研究

采用正交试验方法研究了以PVA(聚乙烯醇)作为粘结剂,钒钛铁精矿和煤粉作为原料,在不同PVA含量、成型压力和水分含量下内配煤粉冷固结压力成型生球的性能。结果表明:在PVA含量为0.25%、水分含量6%、成型压力7 MPa的试验条件下,生球抗压强度可达84.76 N/球,生球落下强度可达63次/球,完全满足钒钛铁精矿转底炉煤基直接还原工艺要求。     

焙烧-浸出-磁选回收铜渣中的铁

以煤粉作还原剂, 采用焙烧-浸出-磁选工艺对某铜渣中的铁进行了回收实验研究。探讨了焙烧温度、焙烧时间、煤粉用量、碳酸钠用量等因素对铁回收的影响, 最佳工艺条件为: 焙烧温度800 ℃, 焙烧时间60 min, 煤粉用量1%, 碳酸钠用量10%, 在此条件下获得的焙砂经进一步稀酸浸出和磁选, 可获得铁品位62.53%、铁回收率70.82%的铁精矿。     

酒钢镜铁山铁矿石直接还原-磁选试验研究

以高炉除尘灰为直接还原剂, 针对镜铁山式难选铁矿石进行了直接还原-磁选试验研究。结果表明, 高炉除尘灰有较好的还原效果, 在配比为30%、焙烧温度为1 200 ℃、焙烧时间为60 min的条件下, 可以获得铁品位93.45%、铁总回收率为87.14%的还原铁粉。研究表明, 酒钢镜铁山矿直接还原制备还原铁粉是可行性的, 同时为高炉除尘灰的开发利用找到了一个新的途径。     

电炉渣高温改性过程中铁物相的行为变化

通过高温改性回收电炉渣中的铁, 研究了保温时间、缓冷时间、盐类添加剂及其用量对电炉渣中铁物相转变的影响, 利用XRD衍射分析电炉渣改性前后的铁物相的赋存状态, 并对改性焙烧产物进行磁选验证了改性效果。结果表明: 焙烧温度1 350 ℃, 焙烧时间120 min, 缓冷时间180 min, 盐类添加剂用量为w(66.7% CaCO₃+ 33.3%MgCO₃)/w(SiO₂)=3/4条件下, 电炉渣中铁橄榄石全部转化为赤铁矿和磁铁矿, 经磁选可得品位50.12%、回收率72.67%的铁精矿。焙烧时间的增加有利于磁铁矿物相的析出和长大; 延长缓冷时间促进赤铁矿物相的形成; 碳酸钙和碱式碳酸镁的组合使用有利于提高铁精矿品位和回收率。     

从梅山高炉瓦斯泥中回收铁精矿的研究

通过对国内外高炉粉尘利用情况的分析、研究，结合梅山高炉瓦斯泥的性质、特征和现状，提出用弱磁—强磁选的选矿工艺，从中回收铁精矿的设想。通过试验室试验，取得了较好的技术经济指标，达到了预期效果。该工艺可用于生产实践，并可推广应用。     

某难选铁矿石压球-直接还原-磁选试验

以某低品位复杂难选铁矿石为对象,研究了压球-直接还原-磨选工艺影响因素和机理。结果表明,将破碎至-4 mm的矿石与0.5%的黏结剂、10%的水和20%的内配煤M3混匀,在压力为190 kN时压制成φ30 mm×20 mm的压球,在1 200 ℃下还原40 min,焙烧球碎磨至-43 μm占85%,经磁场强度均为88 kA/m的1粗1精弱磁选流程处理,最终获得了铁品位为91.44%、回收率为90.85%的直接还原铁产品,可直接作为炼钢的优质原料。     

选冶联合回收风化型钒钛铁矿试验研究

针对某风化型钒钛铁矿中铁矿物与钛矿物嵌布关系十分密切、密度和比磁化系数接近、选矿难以分离的特点, 采用选冶联合工艺进行了回收试验研究。结果表明, 利用磁选实现了钒钛铁矿物的预先富集, 对钒钛铁粗精矿进行闪速磁化焙烧拉大了铁矿物与钛矿物的比磁化系数差距, 为选矿分离创造了条件。选冶联合工艺全流程试验取得了TFe品位61.06%、V₂O₅含量1.03%, TFe和V₂O₅回收率分别为73.12%和76.43%的含钒铁精矿和TiO₂品位50.96%、回收率40.40%的钛精矿。该工艺实现了钒、钛、铁的综合回收。