高硅含铁镍渣还原制备珠铁研究

为了有效回收镍渣中的铁,以石墨为还原剂,配加适量氧化钙压制成球团,采用直接还原工艺制备珠铁。探讨了还原时间、温度及碱度对球团还原、渣铁分离、金属化率的影响。结果表明,镍渣配碳球团在温度1 400 ℃、碱度0.8、还原时间12 min条件下,球团还原产物中渣铁分离良好,铁金属化率达93.89%,还原反应活化能为199.64 kJ/mol,反应速率由碳的气化反应控制,还原分离后的珠铁有望替代部分废钢用作电炉炼钢原料。     

钠盐强化某高硅低品位铁矿石内配碳球团自还原机理研究

研究了含钠添加剂强化某高硅低品位铁矿石内配碳球团的还原过程,并借助光学显微镜和扫描电镜分析了含钠添加剂掺量对内配碳球团还原行为及其强度变化的影响。结果表明:球团中配加含钠添加剂不仅可明显强化该铁矿石的还原行为,大幅度提高焙烧球团的金属化率及其磨选产品的铁品位,同时还可明显提高焙烧球团的强度,降低焙烧球团的粉化率。钠盐配加量为3%的内配碳球团在960℃下还原40 min,所得焙烧产物的金属化率为86.21%,产品铁晶粒增大、连晶增多,孔洞显著减少,结构致密,还原过程的粉化率降至2.57%;焙烧产品在磨矿细度为-0.045 mm占96.15%情况下进行弱磁选(磁场强度180 k A/m),获得的精矿铁品位为87.93%,明显优于不添加钠盐情况下的指标(金属化率为45.62%,粉化率为35.39%,精矿铁品位为58.12%)。     

硫酸渣直接还原熔分制备珠铁

硫酸渣是一种富含铁的二次资源,如何高效利用硫酸渣中的铁资源,实现硫酸渣固废的资源化利用意义重大。基于直接还原熔分工艺,在实验室条件下采用无烟煤作还原剂,用消石灰调整渣相碱度,同时外加适量CaF_2助熔。选取内配碳比为1.2,在1250 ℃还原10 min后升至1500 ℃进行熔分。探索了熔分时间和碱度对硫酸渣含碳压块还原熔分最终效果及脱硫脱磷的影响。研究发现,熔分时间和碱度对最终硫酸渣含碳压块的还原熔分效果影响明显。在保证熔分时间的前提下,随着碱度的升高铁的金属化率先上升后下降。本次硫酸渣自还原试验表现出了较高的脱硫和脱磷能力。在R=2时,总脱硫率达到92.77%,总脱磷率随碱度变化规律与总脱硫率相似,平均总脱磷率达60%左右。这对直接采用煤基自还原含铁矿渣,并分离渣铁及同步脱硫脱磷,提供了一定的指导意义。     

低品位铁矿球团微波加热煤基直接还原-磁选试验研究

针对某铁品位48.92%的赤褐铁矿采用内配煤粉的方式造球, 再进行微波加热直接还原-磁选分离。研究结果表明, 微波对整个内配碳球团同时加热, 且优先加热其中的煤颗粒和铁矿物, 有助于赤褐铁矿快速分解和还原成金属铁, 此时脉石矿物温度较低, 不仅抑制了铁橄榄石等化合物的生成, 而且在热应力的作用下有利于金属化球团的磨选分离。在物料量270 g, 微波输出功率1.4 kW, 内配碳球团经62 min焙烧后温度可达1 200 ℃, 此时球团金属化率高达96.23%; 当磨矿时间20 min, 磁场强度120 kA/m时, 可获得铁品位75.83%、铁回收率91.45%的铁精矿。     

氧化铝厂赤泥综合利用的新工艺

利用氧化铝厂赤泥 ,配入A型催化剂 ,采用煤基直接还原焙烧—渣铁磁选分离—冷固成型新工艺流程 ,生产出优质的直接还原铁团矿。所得产品的金属化率为 92 1 % ,含铁品位为 92 7% ,铁回收率为 94 2 % ,该产品可作电炉炼钢的原料。这种新工艺为氧化铝厂赤泥的综合利用开辟了新途径     

铜渣球团还原-熔分工艺试验研究

在实验室条件下使用马弗炉模拟转底炉, 在1400 ℃下焙烧还原由铜渣、还原煤、石灰石等原料制备的含碳球团, 还原熔分生成粒铁和渣, 再通过人工挑选的方式实现渣和粒铁的分离。研究了焙烧时间、碱度、助熔剂种类和用量等因素对还原熔分效果的影响, 结果表明, 在焙烧时间40 min、球团碱度0.42、球团外配助熔剂CaF₂ 2%时, 可获得铁回收率91.71%、TFe品位95.22%、S含量0.37%的高品质粒铁。     

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。     

氧化铝工业废弃赤泥直接还原技术研究

利用印尼铝土矿溶出废弃赤泥,配入自制添加剂,采用煤基直接还原焙烧-渣铁磁选分离-冷固成型的新工艺流程,通过X-ray,SEM-EDS手段,研究了印尼铝土矿溶出废弃赤泥煤基直接还原过程中金属铁晶粒长大特性,并着重讨论了添加剂种类、焙烧条件对金属铁晶粒长大特性的影响。生产出优质海绵铁,其金属化率为92.9%,铁品位为93.7%,铁回收率为94.42%,为氧化铝工业废弃赤泥综合利用提供了一条新途径。      

钛磁铁矿球团预还原影响因素的实验研究

对钛磁铁矿球团预还原进行实验研究, 考察实验预还原温度、球团配碳量和球团配料碱度对金属化率的影响。研究结果表明: 钛磁铁矿含碳球团配碳量以C/O为1.2最佳, 不符合此配比均会导致达到最佳还原速率的时间增加; 在钛磁铁矿含碳球团中加入合适的CaO可有效促进其预还原, 在T=1 300 ℃、C/O=1.2、CaO/SiO2=1.3的实验条件下, 球团金属化率可在15 min内达到峰值, 但过量CaO会成为预还原阻力; 低于900 ℃预还原温度下, 钛磁铁矿的煤基直接还原则难以实现。     

鲕状赤铁矿微波碳热还原-磁选提铁脱磷实验研究

采用微波碳热还原-磁选工艺对鲕状赤铁矿提铁脱磷进行了研究,考察了还原温度、碱度、添加剂用量和原矿粒度等因素对提铁脱磷效果的影响。结果表明,最佳还原条件为:还原温度1 150 ℃、碱度0.8、配碳量1.0、钠盐添加剂用量15%、原矿粒度0.15 mm;将还原所得球团磨至-0.15 mm,在65 mT磁场强度下磁选,可得到全铁含量87.98%、铁回收率95.48%、脱磷率69.42%的指标。     

赤泥中铁提取冶金试验研究

对某炼铝企业的赤泥进行了物相分析和物化性能研究,并针对该物料特点提出了还原熔炼生铁的工艺。考察了温度、焦比、氧化钙加入量三因素对还原炼铁渣型的影响。在焦比20%、温度1500℃、[C]/[A]为2.0左右的优化条件下,熔炼出的生铁符合炼钢用的生铁国标(GB717-82)。对熔渣进行了碳酸钠法浸出回收铝试验研究,改善了赤泥熔炼生铁的经济性。     

铜冶炼渣中铁的生物炭深度还原—磁选回收试验

铜冶炼渣中铁含量达30%~40%,但铁元素主要以铁橄榄石的形式存在,采用传统方法难以回收利用。以可再生生物炭为还原剂,通过深度还原—磁选回收铜冶炼渣中的铁,考察了还原条件对铜冶炼渣深度还原的影响。当还原温度为1 200 ℃、还原时间为75 min、CaO用量10%、碳氧摩尔比为1.5时,深度还原产品的金属化率达到86.83%,经过磨矿磁选可获得铁品位为62.84%、回收率为81.92%的磁选精矿。铜冶炼渣中主要含铁矿物有Fe2SiO4、Fe3O4及少量的Fe2O3,其还原过程为Fe2SiO4→FeO→Fe、Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe,得到的金属铁逐渐聚集长大最终形成有利于磁选分离的金属铁颗粒。     

铜渣还原-熔分过程中砷的行为特征

对铜渣直接还原和高温熔分过程中砷的行为特性进行了研究。结果表明,直接还原过程中,砷脱除率较低,只有26.0%左右,升高温度、提高配碳量和炉料碱度均不利于砷的脱除,而延长还原时间可促进砷的脱除。在保证球团金属化率的基础上,在还原温度1 300 ℃、C/O比1.2、碱度0.6、还原时间30 min的最优条件下,还原后球团内砷含量最低为0.073%。高温熔分过程中,砷元素富集进入铁相,少部分进入渣相,在保温温度1 455 ℃、CaO添加量4%、CaF₂添加量1%、保温时间30 min时,铁相中砷含量为0.082%。     

某铜冶炼渣综合回收铜、铁工艺研究

采用浮选—还原焙烧—磁选工艺对某铜冶炼渣回收铜、铁进行研究。试验结果表明,采用硫化浮选法回收铜渣中的铜,可得到铜品位31.29%、铜回收率87.81%的铜精矿;选铜后的尾矿再通过还原焙烧—磁选工艺回收铁,可得到铁品位92.6%、铁回收率91.33%的还原铁粉。     

废旧电路板中有价金属回收试验研究

提出了一种以FeO-SiO₂-Al₂O₃-CaO渣体系为基础的废旧电路板还原熔炼工艺,从减少渣中金属损失及控制性能角度,对渣成分及结构进行调控,研究了熔剂添加量、熔炼时间、熔炼温度、炉渣组成成分对金属回收率的影响。结果表明,在熔剂添加量为原料质量30%、熔炼温度1 450 ℃、熔炼时间75 min、FeO/SiO₂比为1、渣中CaO含量8%条件下,废旧电路板中Cu、Sn回收率分别为91.98%、86.30%,贵金属Au、Ag、Pt在合金相中含量分别可达67.41 g/t、1 020.74 g/t、54.75 g/t。以该渣系为基础还原熔炼废旧电路板的工艺是可行的。     

攀钢钢渣、铁渣中金属铁资源的回收

攀钢采用热焖工艺使钢渣粉化率达到92%,淘汰了传统的破碎、磁选工艺,并通过切割、自磨进一步提高了渣钢品位及回收率;对铁渣进行打砸、筛分和磁选,选出块铁和废渣,再利用球磨和重选工艺对废渣进行深加工,从而实现了钢渣、铁渣中铁资源的回收利用。     

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。      

铜渣转底炉直接还原回收铁锌工艺研究

为解决国内某铜渣的开发利用问题,以兰炭为还原剂、白云石为添加剂,采用模拟转底炉直接还原-磨矿-磁选工艺,对有价元素铁、锌的回收及杂质硫的脱除进行了研究。结果表明：在兰炭用量为25%,白云石用量为10%,还原温度为1 300 ℃,还原时间为35 min情况下,直接还原过程的锌脱除率为99.14%,可获得ZnO含量为79.59%的氧化锌粉,金属化球团经磨矿、磁选后,获得了铁品位为92.79%、铁回收率为88.12%、硫含量为0.08%的金属铁粉。机理分析表明,铜渣中的铁橄榄石、磁铁矿相大部分已转变为金属铁相,金属铁颗粒明显聚集长大,最大粒度超过100 μm,且与脉石矿物等存在清晰平滑的界面,有利于后续磨矿、磁选工序得到高品位的金属铁粉。