含锌含铁尘泥球团自还原试验研究

为了综合利用鞍钢含锌含铁尘泥,又不引起高炉锌富集,探索利用尘泥中的碳作为还原剂自还原尘泥中的铁氧化物及氧化锌、氧化铅的可行性,将几种尘泥配制成具有一定还原剂含量的尘泥混合料,进行了尘泥混合料的造球试验和球团自还原焙烧试验。试验结果表明,采用自还原工艺处理鞍钢高锌尘泥适宜的工艺参数为:铁、锌和铅氧化物所需还原剂量的适宜游离碳过剩系数为1.0～1.2,还原温度为1 050～1 200℃,还原时间为20～35 min。     

锌灰直接法生产高纯氧化锌技术研究

为了提高直接法氧化锌的纯度和锌灰中锌的挥发率,采用单因素实验法对锌灰还原工艺条件、金属锌氧化工艺条件和初粉收集时间等技术参数进行优化研究,系统分析了各主要技术参数对氧化锌纯度和锌灰中锌挥发率的影响。结果表明:在给定的工艺条件下可以生产出纯度达到99.7%的高纯氧化锌产品,且锌灰中锌的挥发率可以达到99.5%以上。确定的适宜技术参数:还原室进气量为3.6 m~3/h,还原温度为900℃,还原时间为150 min,块煤粒度为0.45～0.50 cm,锌焙砂、块煤与水质量混合比为1∶0.85∶0.15,氧化温度为1 300℃,氧化室进气量为17 m~3/h,初粉收集时间为10 min。     

锌灰含碳球团直接还原试验

锌灰是热镀锌厂和电解锌厂生产过程中产生的一种副产品,主要成分为氧化锌,是生产直接法氧化锌的主要原料。传统的直接法氧化锌生产工艺落后,装备水平差,能源消耗高,资源回收率低。为了提高锌灰生产直接法氧化锌的绿色化水平,开发了锌灰含碳球团直接还原新技术。试验研究了不同工艺参数对锌灰含碳球团直接还原的影响关系,得到最佳的工艺条件为:还原温度为1200℃,还原时间为60min,煤粉配加量为20%,CaO配加量为4%。在上述工艺条件下,锌灰中氧化锌的还原率可以达到95.5%,显著提高了锌的回收率。     

转底炉用含碳球团制备及生产工艺优化

转底炉直接还原工艺是目前处理含铁锌尘泥工艺的典型代表,能充分利用钢铁尘泥中的铁、碳和锌等物质,生产的金属化球团可返回炼铁/炼钢生产工序,同时可回收氧化锌粉等高附加值资源,成为钢铁企业含铁尘泥处理技术发展的趋势之一。基于某钢铁企业转底炉生产情况,从含碳球团的成型工艺参数及还原焙烧制度等方面进行分析与优化,以期为转底炉处理含铁尘泥工艺的推广和改进提供参考。揭示了压球工艺参数如水分、辊速和压力等对含碳球团的成球性及强度的影响规律,结果表明,3个参数相互作用、紧密相关,建议混合料压球水分、辊轮转速和辊轮压力分别控制为14%、6.0 r/min和2.5×10⁴ N/cm,此时原料的成球性能和球团强度等综合性能最佳;探究了焙烧温度、焙烧时间及摆放位置对金属化球团强度性能、金属化率及脱锌率的影响,结果表明,适当提高焙烧温度和延长焙烧时间使得金属铁连晶增加、渣相填充铁连晶间的孔隙,且金属铁相、浮氏体及渣相连结增强,可提高金属化球团的强度。其中焙烧温度对改善球团微观结构并提高球团抗压强度的作用最为显著,建议焙烧温度设定为1 275℃、焙烧时间设定为25 min;摆放方式对还原后球团...     

工艺参数对含锌球团直接还原冶金性能的影响

对以含锌尘泥为原料的球团直接还原,研究了球团配碳量、焙烧温度、焙烧时间对球团脱锌率、金属化率和还原后球团强度的影响。焙烧最佳工艺参数如下:配碳量w(C)/w(O)=1.0、焙烧温度为1 250℃、焙烧时间为25min。此时球团可获得脱锌率大于90%、金属化率大于70%、每个球的抗压强度大于600N的综合性能指标,完全满足球团脱锌和作为高炉原料的基本要求。     

基于回转窑煤基直接还原法的含锌渣尘协同处置

基于中国非焦煤资源丰富及天然气缺乏的国情和迫切发展绿色冶炼的现状，开发了煤基回转窑直接还原法的含锌渣尘协同处置新工艺研究。结果表明：在水分为14%,压力为20 MPa,内配无烟煤用量为9%,膨润土用量为1%时，生球块的成球率为83.4%,落下强度为6.00次/(0.5 m),抗压强度为32.6 N/个，爆裂指数为0.3%;干球块的干燥脱粉率为0.5%,落下强度为19次/(0.5 m),抗压强度为131.8 N/个。在马弗炉小试中，当还原温度1 200℃、还原时间100 min、内配煤用量9%、煤矿比2∶1、还原煤选用神府煤时，还原后球块的锌质量分数、铅质量分数和脱锌率、脱铅率分别为0.033%、0.016%和99.5%、90.2%。在回转窑扩大试验中，当还原温度1 150℃、还原时间100 min、内配煤用量9%、煤矿比1∶1、还原煤选用神府煤，还原后球块的锌质量分数、铅质量分数和脱锌率、脱铅率分别为0.049%、0.004%和99.8%、99.2%。     

润磨强化磁铁矿球团一步法直接还原工艺及机理研究

研究了以新疆高品位磁铁精矿为原料,采用预热球团一步法煤基直接还原工艺制取直接还原铁.在造球前通过润磨工艺预处理磁铁精矿,以期提高生球及预热球强度,有效地降低干球粉末率.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800℃、预热时间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的相差不大,但金属化球团抗压强度远远大于未润磨时的金属化球团,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,所得的直接还原球团铁品位达93.91%、金属化率达95.99%、硫的质量分数低于0.01%、磁性粉末率仅为0.75%～0.96%、还原煤耗为808.5～859.3 kg/t.该直接还原铁是电炉冶炼优质钢和特殊钢的理想原料.     

基于转底炉工艺的造球参数优化研究

转底炉直接还原工艺是目前处理冶金粉尘的典型工艺,能充分回收利用粉尘中的铁、碳和锌等有用组分。本研究首先对粉尘的化学成分和粒径进行了分析与检测,再基于圆盘造球的方法,研究了水分对生球爆裂温度的影响,优化了转底炉的造球参数。结果表明,生球干燥后的水分应控制在4.0%以下,造球时间、黏结剂含量和碳氧质量比对成球率和球团的性能影响显著,当造球时间为12 min、膨润土含量为3.0%、碳氧质量比为0.7时,球团的性能最好,球团合格率为60.32%。     

湿法炼锌除铁工艺研究

介绍了常规法、热酸浸出、氧压浸出、针铁矿和赤铁矿等几种湿法炼锌除铁工艺,重点对SO2还原浸出、热酸还原浸出、氧压还原浸出的赤铁矿除铁工艺的各项指标进行了比较。含铁低的原料,适宜采用常规工艺和针铁矿工艺;含铁高的原料适宜采用黄钾铁矾法和赤铁矿法;而氧压浸出工艺两种原料都能适应。     

氧化铅锌矿直接还原实验研究

氧化铅锌矿是一种富含铅、锌和铁的多金属矿产资源,由于其矿相结构复杂,铅、锌品位低,矿泥量大,导致传统的浮选方法难以高效定向分选铅、锌,得到的浮选精矿品位低。回转窑直接还原虽然可以回收铅、锌资源,但存在铁回收率低,设备故障率高,作业率低等问题。为了高效回收氧化铅锌矿中的铁、铅和锌有价金属元素,提出了转底炉直接还原的方法,该方法具有还原温度高、还原速度快、金属回收率高等特点。实验研究了不同工艺参数对氧化铅锌矿含碳球团直接还原的影响关系,得到的最佳工艺参数为:还原温度1 300℃,还原时间30min,碳氧比为1.2,Ca(OH)2的添加量为5%(质量分数)。还原后球团金属化率为95.89%,铅、锌挥发率分别为95.23%和98.56%。     

硫酸渣含碳球团高温焙烧试验研究

基于转底炉直接还原工艺,以硫酸渣为原料进行压团、焙烧,通过正交试验研究了C/O、还原温度、还原时间等参数对球团金属化率和抗压强度指标的影响,并对其影响规律进行了分析.实验得出最佳工艺参数为:还原温度1 280℃;C/O比1.2;还原时间24 min.在此参数下,含碳球团的金属化率为89.79％,抗压强度为6 703 N/P.X光衍射(XRD)分析也证明,硫酸渣经过还原后出现了大量金属铁,表明采用转底炉工艺切实可行.     

转底炉直接还原焙烧处理锌浸出渣试验探索

湿法炼锌过程产出的浸出渣属于危险废物,通常都含有锌、铅、镉以及金、银等有价金属,需要回收其中的有价元素并进行无害化处置。目前锌浸出渣的几种处理工艺在处理锌浸出渣方面各有利弊,适用于不同冶炼条件的厂家。本文针对某湿法炼锌厂浸出渣,探索直接还原工艺处理湿法炼锌浸出渣的最佳工艺。实验结果表明,最佳工艺条件为:还原剂采用-200目~①90%的还原煤,C/O为2.2,添加剂为10%的SEC-L,直接还原温度1 250℃,总焙烧时间40 min;试验结果指标:铅的挥发率89%,锌的挥发率96%,银的挥发率53%。该试验结果为进一步开展扩大化试验提供了依据,并为湿法炼锌浸出渣处理工艺开辟了新的方向。     

固体碳直接还原钢铁厂含锌固废的理论与实践

 钢铁厂内的含锌固废数量巨大，同时富含铁、碳等元素，是可循环再利用的二次资源。通过固体碳直接还原ZnO和FeO的热力学分析，发现在非标准状态下，ZnO的还原条件要优于FeO。为此，在实验室条件下设计了含锌固废在不同温度和时间下的还原试验，发现在还原温度为1 423 K、还原时间为15 min以上时，脱锌率可达到90%，而铁的金属化率需要在1 573 K时才能接近90%；在还原温度低于1 423 K时，还原时间对脱锌率的影响较大；在还原温度高于1 473 K时，还原温度对脱锌率影响较小，同时脱锌率可达到95%。这些结果对国内当前处理含锌固废主要工艺(回转窑、转底炉)的操作制度设置具有重要的参考价值，也为如何选择合理的工艺路线，以低投入、低运营成本实现含锌固废的再利用提供了理论依据。     

冷固结球团直接还原采用强力混合机的研究

本文进行了冷固球团直接还原工艺采用强力混合机的研究。结果表明：采用强力混合机进行添加复合有机粘结剂的混合料制备，在工艺技术上是可行的，其生球、干球质量均可满足直接还原工艺的要求。     

配加碱化甘蔗渣对冷压含碳球团机械强度的影响

基于转底炉直接还原工艺,对以碱化甘蔗渣作为黏结剂的含碳球团冷态成型工艺进行探究.首先通过单因素试验考察碱化时间、碱化温度、NaOH质量浓度以及造球压力对球团机械强度的影响.然后采用正交试验方法,确定影响碱化蔗渣黏结性能的这几个因素的主次顺序,得出最佳工艺参数.实验结果对比后发现:含碳球团的机械强度均随着各单因素水平值的上升先增大后减小.通过正交试验获得了较适宜的工艺参数为,NaOH质量浓度为9 %,碱化温度为105 ℃,碱化时间为4 h,造球压力为15 MPa.此时含碳球团的落下强度与抗压强度能达到22.6次/0.5 m和79.3 N.      

镍钴富集物干燥特性及预还原工艺研究

以镍钴富集物为研究对象,开展了镍钴富集物干燥特性、压团性能、预还原温度、还原时间、还原剂、石英含量对镍还原度及锌挥发行为的影响研究。结果表明,控制干燥温度120~160 ℃,烘干3~4 h可将镍钴富集物干燥至含水10%。干燥后的镍钴富集物压团性能较好,控制压团后物料含水10%~12%,压制的球团强度大于0.49 kN。在预还原温度900 ℃、还原时间3 h、无烟煤用量10%、SiO2用量10%的条件下,镍的还原度可达到91.22%,还原后球团保持强度0.294~0.343 kN。还原过程中锌挥发率50%~60%,受还原条件影响较小,锰和镁几乎全部进入还原焙砂中。     

从锌渣中直接热力回收金属锌的工艺研究

锌渣是一种含锌较高的工业废料,具有较大的利用价值。传统处理锌渣工艺是将其返回湿法炼锌过程当做原料,其处理工艺流程长、周期长和生产成本高等不足。为改善锌渣处理成本和效率,采用火法冶金技术直接处理含锌渣物料,研究处理工艺参数,如还原时间、温度、助熔剂添加量对处理效果影响。试验结果表明锌可以有效地从含锌渣物料中直接回收利用,当锌浮渣粒径在1.2~1.3 mm,助熔剂NH4Cl质量比例为25‰,处理温度为730℃,时间为15 min时,锌的直收率可达78%以上。     

钒钛矿转底炉直接还原炉底上涨成因及对策

针对钒钛磁铁矿转底炉直接还原过程中炉底上涨的原因进行了分析研究,并在实验室开展了相关试验。通过分析黏结物化学组成和物相组成,得出转底炉炉底上涨为玻璃质液相黏结高熔点橄榄石和铁氧化物累积导致炉底上涨;通过实验室试验研究表明,物料粒度是影响转底炉炉底上涨的关键因素,其次是还原温度和还原时间。根据上述研究结果,结合资源综合利用中试线现场条件,优化了原料转底炉系统的工艺参数,改进了干球技术指标,转底炉炉底上涨基本得到抑制,实现了试验生产顺行。     

含锌尘泥中锌铅及碱金属脱除研究

文章考察了不同碳氧比和温度条件下,直接还原过程中的铁还原率、金属化率、还原脱锌和脱铅率、KCl和Na Cl挥发脱除率。通过实验可知,含锌粉尘制备的含碳球团可以脱除锌、铅、钾和钠,同时有效利用粉尘中的碳资源还原铁氧化物得到金属化球团;在1200～1330℃范围内,温度对铁氧化物还原,锌和铅的还原脱除,KCl和Na Cl的挥发脱除影响明显;当粉尘碳氧比为1. 0,还原温度为1300℃,还原时间大于18min时,反应接近最终平衡点,可获得金属化率大于80%,锌铅几乎完全脱除,钾钠脱除率大于90%的金属化球团。     

转底炉煤基直接还原铁矾渣回收铁锌联合工艺

开发了转底炉内铁矾渣含碳球团直接还原—熔分回收铁、烟气回收次氧化锌的联合工艺,研究了工艺参数对铁矾渣中铁和锌综合回收的影响。最佳工艺条件为:碱度2.5,配碳比1.4,还原温度1 300℃,还原时间30min,金属化率达到98.47%,铁回收率为95%,在还原阶段锌的挥发率达到94%,熔分结束锌的挥发率接近100%。在最佳工艺参数下进行了Φ3.0 m转底炉中试试验,得到全铁含量44.50%,金属铁含量34.71%,金属化率78%的金属化球团,锌挥发率达到92%。