X射线衍射法鉴定铁矿石中氧化皮

考察了不同粒度下氧化皮的X射线衍射图谱,结果表明,270～400目粒度下氧化皮衍射峰强度最强。利用分析评估程序处理了氧化皮的X射线衍射图谱,并和PDF-2数据库(国际衍射数据中心)中数据进行比对,以找出其特征物相。结果表明,氧化皮的特征物相为三氧化二铁、四氧化三铁、氧化亚铁共存,而其它杂质物相含量极低。经过与天然铁矿石的特征物相进行比对,发现其中氧化亚铁物相是氧化皮区别于铁矿石的主要特征,因此氧化亚铁物相的存在可以作为鉴定铁矿石中是否掺杂氧化皮的重要指标,由此建立了铁矿石中氧化皮的X射线衍射鉴定方法,方法能够对含量高于10%的氧化皮进行鉴定。     

Rietveld全谱拟合在水雾化FeNi30触媒粉末物相分析及氧含量测定中的应用

在不同工艺条件下通过高压水雾化方法制备金刚石合成用FeNi30触媒粉末.利用X射线衍射分析及Rietveld全谱拟合对触媒合金粉末中的物相进行定性与定量分析,以Rietveld全谱拟合的氧化物含量来计算总的氧含量,并与氧分析仪测试结果进行对比.结果表明,水雾化FeNi30触媒合金粉末中的氧化物主要以Fe3O4与FeO的...     

转炉钢渣的物理化学和矿物特性分析

 为了合理回收转炉钢渣中的铁,以临钢钢渣为原料,采用光谱半定量全分析、X衍射、扫描电镜、和电子探针等方法分析试样的物理化学和矿物特性,并对原渣的粒度和金属分布进行测定。结果表明：转炉钢渣中主要物相是硅酸二钙、硅酸三钙和熟石灰,含铁物相主要有金属态（Fe）、简单化合态（Fe2O3、Fe3O4、Fe2O3·nH2O和FeCO3等）、铁酸盐（2CaO·Fe2O3等）和固溶体（MgO·2FeO）,全铁品位高达23.39%,分布比较分散;钢渣比较难磨且具有选择性破碎特性。研究结果为后续钢渣加工和综合利用提供了依据。     

试样粒度对X射线衍射仪分析结果的影响

X射线衍射是目前研究晶体结构最常用的方法,特别适用于晶态物质的物相分析。样品衍射线强度随研磨时间(即粒度)不同而变化。利用X射线衍射对颗粒度不同的Na Cl及Ca CO3样品进行测试,比较颗粒度对X射线衍射仪测试结果的影响。为消除颗粒效应的影响,采取严格控制样品粒度的方法,可使X射线衍射分析结果达到较高的精度和准确度。     

FeO和V_2O_5反应机理的研究

在理论分析的基础上,通过DSC实验对FeO与V2O5发生的反应进行测定,得到各相变温度,结合高温淬火实验,运用X射线衍射分析淬火物质的物相组成,研究FeO和V2O5的反应机理。结果表明,FeO与V2O5反应的实质是V2O5分解出的V2O3与FeO发生反应生成FeV2O4;V2O5与FeO的氧化产物Fe2O3发生反应生成FeVO4;V2O3与FeO和Fe2O3发生反应生成Fe2VO4。当830℃T970℃且FeO的含量低于50%时,FeO与V2O5发生氧化还原反应,反应产物为Fe2O3和V3O5;当970℃T1 270℃且FeO的含量高于50%低于70%时,FeO与V2O5的反应产物以FeVO4的形式存在;T1 270℃且FeO的含量高于35%时,FeO与V2O5的反应产物以Fe2VO4的形式存在。     

4J50铁镍合金在空气中的氧化行为

研究4J50铁镍合金在500~520℃空气中、22%~60%湿度范围内的氧化规律和氧化动力学,利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)对氧化膜的形貌和相组成进行分析。结果表明:在氧化初期,基体表面生成不连续的氧化膜,其主要成分为Fe2O3;氧化时间为10~15 min时,生成均匀的氧化膜,其主要成分为Fe2O3和Fe3O4;提高氧化温度和相对湿度可加快4J50铁镍合金的氧化过程,相对湿度高于60%会显著降低氧化膜的粘附性。     

鲕状赤铁矿深度还原物相及结构的演化规律

为了研究深度还原过程中鲕状赤铁矿石物相及结构的演化规律，采用X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）考察了不同还原阶段还原样品的物相转化和微观结构变化，并建立了相应的深度还原机理和微观结构演化模型。结果表明，鲕状赤铁矿石深度还原过程中铁矿物按照Fe2O3→Fe3O4→FeO（Fe2SiO4，FeAl2O4）→Fe的顺序还原为金属铁，杂质组分则主要依据Fe- Al- Si- O→Fe- Ca- Al- Si- O→Ca- Al- Si- O的历程形成渣相；矿石鲕状结构按照由鲕粒边缘至鲕粒内部的空间顺序逐渐发生破坏，矿石微观结构演变过程阶段；金属相及渣相的形成与聚集生长是矿石微观结构破坏的直接动力。     

粉末样的X射线“埋伏相”自标定量相分析方法

前言 从X射线衍射效果和一般化学分析角度看,对低含量的理解有明显差异。考虑到X射线仪器条件和各种物质对X射线的衍射能力不同,引入“埋伏相”的概念,用它来代替在X射线相分析中的低含量相的概念。所谓“埋伏相”就是指在试样中存在着某一相,它的特定晶面的X射线衍射强度部分或全部被背景的波动所覆盖。在仪器测试条件一定的情况下,对任何物质而言,当其含量逐渐降低时都将存在这一问题。当仪器测试条件好和被测物质衍射能力高时,其“埋伏     

精轧工艺参数对中厚板氧化铁皮物相的影响

采用Gleeble热模拟试验机和可控气氛石英管式炉研究了不同的精轧开轧温度和终了温度、精轧后冷却速率和冷却气氛对中厚板表面氧化铁皮物相的影响。用X射线衍射(XRD)半定量分析了氧化铁皮中各个物相重量百分含量。试验结果表明:总的来说在870~950℃,随着精轧开轧温度的升高,氧化铁皮中Fe_3O_4相含量逐渐增加,Fe2O3相含量逐渐降低,在930℃时Fe_3O_4相含量达到最高值,因此选择高的精轧开轧温度能减少红锈的产生。精轧后在550℃用氮气冷却,氧化铁皮中没有Fe2O3相,只有Fe_3O_4相,用氮气代替空气冷却中厚板能明显减少中厚板表面红锈的产生。此外,中厚板精轧终了温度和轧后冷却速率对红锈产生的影响也被研究了。     

契丹族女尸身穿金属网套上锈蚀物的研究

用X射线衍射等手段研究了契丹族女尸身穿的金属网套上锈蚀物的物相组成、晶体结构及化学成份。证实其锈蚀物是由Cu_3(Po_4)_2·3H_2O、Cu_4SO_4(OH)_6、cu_2O等三种物相所组成。后两种物相在过去古铜器锈蚀物研究的资料中已有报导,而Cu_3(PO_4)_2·3H_2O则是首次发现。文中还探讨了各物相的生成机理,认为上述各物相均在古墓挖掘前即已形成,并非出土后保存不善所致。这一鉴定结果为研究少数民族古代的冶炼技术提供必要数据,并为保护古铜器的研究工作提供科学依据。     

碱度变化对电炉渣含铁组分回收率的影响规律

 电炉渣相对于转炉渣具有更多的高温余热和更低的含铁组分回收率,但目前还没有合适的处理方法利用其余热回收更多的含铁物质。试验以河沙为改质剂,采用熔态改质方法处理电炉渣,研究在不同改质剂掺量下电炉渣碱度变化对其含铁组分回收率的影响规律,并进一步采用XRD、SEM-EDS等手段分析其中的矿相和结构变化。研究表明,采用熔态改质方法,在电炉熔渣排渣过程中加入改质剂降低其碱度,不仅能够充分利用其余热,还能够提高熔渣固化后的铁质组分回收率和胶凝活性,是电炉渣排渣处理的一条新途径。当改质电炉渣碱度下降到1.6时,随着SiO2的增加,以三价铁形式存在的Ca2Fe2O5和以二价铁形式存在的RO相减少并消失,活性矿物Ca2SiO4和强磁性的MgFe2O4、Fe3O4、FeCr2O4等形成并增加,这有利于铁及铬、锰重金属的回收以及尾渣胶凝活性的提高。在碱度为1.3时,强磁性矿物数量和磁选物质含铁组分回收率达到最大值69.71%,铁品位提高了43.74%。当改质电炉渣碱度小于1.3时,磁性矿相逐渐转变为弱磁性的含铝尖晶石,铁组分回收率下降。     

One-Step Ambient Temperature Ferrite Process for Treatment of Acid Mine Drainage Waters

A novel approach toward the removal of iron and nonferrous metals from typical South African acid mine drainage (AMD) waters was investigated. The approach involves the controlled oxidation of ferrous-containing AMD water at ambient temperatures in the presence of magnetite seed. The resulting oxidation product is the ferrite (M123+M22+O4) magnetite (Fe3O4) which has the capacity for nonferrous metal removal by cation substitution. M?ssbauer spectroscopy, x-ray diffraction, and scanning electron microscopy analyses confirmed the precipitant to be magnetite. The effects of four parameters are reported: airflow rate, seed concentration, pH, and temperature. All of these independently affect the % ferrous in the final precipitant. In all experiments, the airflow rate was found to be rate limiting with respect to the kinetics of ferrous removal. The retention time for the complete removal of 1,200 mg Fe/L was 0.3–1.6 h (corresponding to airflow rates of 0.05–0.6 L/min, respectively). The precipitant settled well and showed complete stability at pH 5. The total iron concentration in the raw effluent was always less than 1 mg/L, representing an iron removal efficiency of greater than 99.9%.     

Utilization of Waste Wood for Production of Iron,Carbon Monoxide and Hydrogen without generating Carbon Dioxide

National legislation within Japan has increased the need for the development of new process technologies that will utilise waste wood materials. The present study is aimed at generating some fundamental data with respect to the reduction of iron oxide by waste wood. By using a high frequency induction furnace, mixtures of wood + Fe₂O₃ were heated very rapidly to temperatures between 1673 and 2073K in a stream of argon. Gas chromatographic technique applied on exhaust gases escaping from the furnace revealed that the gaseous reaction products consisted mainly of carbon monoxide and hydrogen. On the other hand, conventional chemical analysis and X‐ray diffraction technique made on condensed‐phase reaction products detected the presence of Fe‐C alloys, solid carbon (char) and ferrous oxide, depending upon the atomic ratio of C/O within wood + Fe₂O₃ mixture. Thus, the reaction products consisted of metallic iron, ferrous oxide, char, CO, CO₂, H₂O, H₂ and CH₄, depending upon C/O atomic ratio within the mixture and the experimental temperature. The results were in good agreement with values calculated from thermodynamic equilibrium.     

Oxidation of Fayalite in Molten Nickel Slag

This paper investigated the oxidation of fayalite (Fe2SiO4) in iron-rich nickel slag (INS) for iron recycling via an oxidation-magnetic separation method. A phase stability diagram of the FeO–SiO2–MgO–CaO–O2 system drawn by FactSage 7.1 illustrates that magnetite (Fe3O4) can be crystallized from liquid slag in an air atmosphere, but the further oxidation to Fe2O3 in molten slag was extremely hard. The mass content of divalent iron (w(Fe2+)) decreased and the ratio of trivalent iron to divalent iron (w(Fe3+)/w(Fe2+)) increased gradually with increasing oxidation time. The results show that an air flow rate of 300–500 mL/min, a basicity of 0.90–1.10, and a temperature of 1658–1728 K are conducive to the oxidation of Fe2SiO4 in INS. Fe3O4 is the main iron-bearing phase, and Fe2O3 is not observed in the X-ray diffraction (XRD) patterns. Silicates in the oxidized nickel slag (ONS) are mainly augite (Ca(Mg,Fe)Si2O6), forsterite ((Mg,Fe)2SiO4), and monticellite (CaMgSiO4), while akermanite (Ca2MgSi2O7) is observed only for a basicity up to 1.10. The oxidation kinetics of Fe2SiO4 in INS are first order with an apparent activation energy (Ea) of 315.16 kJ/mol.     

钾长石对CO还原铁氧化物过程还原膨胀性的影响

摘要：包钢巴润矿具有粒度细、品位高、价格低廉、适合球团生产等特点,但该矿是一种典型的高碱负荷磁铁矿,其中碱金属含量较高。以揭示含钾脉石对铁氧化物还原膨胀性的影响为出发点,采用分阶段还原法,通过在线检测的方法研究了不同天然钾长石添加量对CO的Fe2O3→Fe3O4,Fe3O4→FeO以及FeO→Fe分阶段还原过程试样的线膨胀率进行了检测,并对各阶段还原产物的物相组成和显微结构采用XRD和SEM进行了分析。结果表明,试样在氧化焙烧过程中,天然钾长石中的钾长石熔化后形成玻璃相,SiO2以石英的形式析出。试样中天然钾长石质量分数从0增加到12%,在Fe2O3→Fe3O4还原阶段,其线性膨胀率从2.19%下降到2.11%,试样在焙烧过程中钾长石形成的渣相对Fe2O3还原膨胀性起到抑制作用;在Fe3O4→FeO还原阶段,其线性膨胀率从-0.51%增加到0.46%,钾长石引起Fe3O4晶格畸变,造成Fe3O4还原膨胀加剧;在FeO→Fe还原阶段,其线性膨胀率从-6.26%增加到-1.68%,天然钾长石中的SiO2与FeO结合形成铁橄榄石对FeO还原过程的铁相收缩起到抑制作用。因此,钾长石主要对CO还原Fe2O3的第Ⅰ和第Ⅱ阶段作用明显,SiO2主要对还原第Ⅲ阶段产生影响。     

P507+N235双溶剂萃取除铁生产实践

介绍了在硫酸介质中使用P507+N235双溶剂萃取体系萃取除铁的工艺应用。通过生产实践发现,铁以三价态被萃取,有机相由15%P507+5%N235+80%260#稀释剂组成,相比2∶1,铁萃取率达到98%以上,在反萃剂为250g/L稀硫酸溶液,相比4∶1的条件下反萃,铁反萃率达到98%以上,反萃液经均相渗析膜分离回收酸,渗析残液通过控制pH,可采用铁矾法、中和除铁和砷酸铁等工艺除铁,铁脱除率均可达到90%以上。     

Mechanisms of autoxidation of the oxygen sensor FixL and Aplysia myoglobin: implications for oxygen-binding heme proteins

On exposure to oxygen, ferrous heme is thought to autoxidize via three distinct mechanisms: (i) dissociation of protonated superoxide from oxyheme; (ii) reaction between a noncoordinated oxygen molecule and pentacoordinate deoxyheme, and (iii) reaction between a noncoordinated oxygen molecule and an intermediate having water coordinated to the ferrous heme iron. The formation of a hexacoordinate aquomet (H2O.Fe3+) species has been proposed to drive mechanism (iii); consequently, heme proteins with a pentacoordinate met (Fe3+) form might be expected to lack this pathway. We have measured the dependence of autoxidation rate on oxygen concentration for Rhizobium meliloti FixL and Aplysia kurodai myoglobin, which have pentacoordinate met forms. For both proteins, the bell shape of this dependence shows that they autoxidize primarily by mechanism (iii), indicating that a hexacoordinate aquomet species is not required for this mechanism. A novel presentation of the oxygen dependence of autoxidation rates that uses heme saturation, rather than oxygen concentration, more clearly reveals the relative contributions of autoxidation pathways.     

钕铁硼磁材二次废料制备高纯硫酸亚铁

钕铁硼磁材废料经回收稀土后产生大量的二次废料,针对该废料含铁量高的特点,对废料中的铁元素提取进行了相关研究,铁元素以硫酸亚铁产品形式回收。酸浸提铁阶段考察了酸浓度、浸提温度、反应时间、液固比（酸体积/废渣质量）、浸取次数等因素对铁离子浸出效果的影响,通过单因素实验得到较优的酸浸工艺参数:硫酸浓度6 mol/L、浸提温度80 ℃、反应时间120 min、液固比4∶1（mL/g）和浸取次数2次,在此条件下铁的浸出率约为97.8%。还原阶段考察了温度、反应时间及废铁屑过量系数等因素对Fe3+转化为Fe2+效果的影响,得到较优的还原工艺参数:还原温度为80 ℃、反应时间为120 min和废铁屑过量系数为1.2,在此优化条件下,Fe3+转化为Fe2+的转化率约为97.69%。最终采用浓缩、冷却结晶、重结晶的方法制得硫酸亚铁产品,产品纯度99.92%。      

复杂微生物浸出液生物成矾法净化除铁的研究

针对低品位矿石生物浸出液中铁含量高而有价金属含量低的特点,研究低温、低pH条件下微生物成矾除铁方法,考察了温度、pH值、菌液接种量、时间等主要因素对微生物氧化及铁矾形成的影响规律,并采用正交实验对微生物成矾除铁规律进行多因素影响分析。结果表明:在生物氧化过程中,亚铁含量为9.46 g·L-1的料液,在pH范围为1.4～2.0,温度范围为30～40℃时,36 h细菌将亚铁氧化完全,细菌氧化亚铁的效果较好;在生物成矾除铁过程中,当pH为2,温度为45℃,菌液接种量为15%,反应时间为10 d时,除铁率达到99.97%,除铁后料液含铁0.015 g·L-1;通过正交实验,确定了影响生物成矾法除铁的主次因素顺序分别为反应时间、接种量、总铁浓度,最优水平组合为:总铁浓度50 g·L-1,接种量20%,反应时间10 d,在此最优组合条件下,沉淀除铁率高达99.95%,实现了低温、低pH条件下微生物成矾除铁,为微生物浸出液的低成本、高效净化除铁提供了一条新途径。     

碱金属对Fe_2O_3压团焙烧过程的影响

以纯试剂为原料采用压团焙烧的方法,研究了碱金属对Fe2O3压团在焙烧过程中的行为及晶格结构的影响。研究表明,Na2CO3易与Fe2O3反应生成NaFeO2等低熔点铁酸盐并有液相产生,但在压团焙烧阶段Na2O对Fe2O3晶格结构没有造成影响;K2CO3也容易和Fe2O3反应固相反应生成多铁酸钾等铁酸盐。同时添加(K2O+Na2O)或是增大他们添加量都对晶格常数a、b无影响,而对晶格常数c影响显著。同时添加K2O与Na2O使得Fe2O3晶格常数c由无添加的1.370 72nm增大为1.372 59nm,且随着添加量的增多,不断增大。