12CaO·7Al_2O_3无氟预熔精炼渣脱硫的试验研究

在试验室条件下,对12CaO·7Al_2O_3的预熔工艺和12CaO·7Al_2O_3基精炼渣脱硫能力进行了研究。效果显示:CaO和Al_2O_3按分子比12∶7混合,经预熔温度1 520℃处理后,可获得12CaO·7Al_2O_3精炼渣。12CaO·7Al_2O_3预熔精炼渣,随温度的升高、渣量的增加和处理时间延长,脱硫率相对增大,12CaO·7Al_2O_3无氟精炼渣合适的加入量4%,处理温度1 590℃,处理时间15min。     

赤泥综合利用试验研究

采用基于直接还原熔分的珠铁工艺处理高铁赤泥,并通过热力学分析和实验室试验进行了验证,试验结果表明:对于某铝厂生产的高铁赤泥,采用无烟煤为还原剂、Ca F2为添加剂,当赤泥与煤粉的配合比分别为85.6%和14.4%、添加剂为赤泥和煤粉总量的2%时,含碳球团在1400℃焙烧12min可实现渣铁分离,所得熔分渣经分析为浸出钪的优质原料。     

基于直接还原熔分的赤泥综合利用试验研究

以赤泥、煤粉为主要原料制成含碳球团,通过高温直接还原熔分工艺提取金属铁及其他有价金属,考察了配碳量、时间、温度对还原和熔分的影响。结果表明:煤粉配加量为赤泥量的13.3%,球团金属化率可以达到62%,赤泥球团转底炉直接还原时间控制在40~60min之间,直接还原温度为1200℃左右,赤泥含碳球团达到最佳的还原率,金属化率达到64%。     

Ti-IF钢非金属夹杂物形核热力学和演变机理

通过热力学计算与SEM-EDS检测对酒钢BOFLFRHCSP工艺Ti-IF钢夹杂物形核的热力学进行了研究。结果表明,在Ti-IF钢中夹杂物形核主要是非均匀形核,最易形成TiN,其次为CaO,然后为Al_2O_3。温度升高有利于Al_2O_3、CaO的形成;TiN的形成受温度影响较小。Ti-IF钢中w([Als])控制为0.027%~0.055%时,w([Mg])只需大于0.000 015%,就会有镁铝尖晶石MgO·Al_2O_3(MA)析出。Ti-IF钢中夹杂物演变主要有3种途径,分别为尖晶石与硅酸钙的复合夹杂Al_2O_3→MA→MgAlCaSi、低熔点的铝酸钙夹杂Al_2O_3→CaO·6Al_2O_3(CA_6)→CaO·2Al_2O_3(CA_2)→CaO·Al_2O_3(CA)→3CaO·Al_2O_3(C_3A)/12CaO·7Al_2O_3(C_(12)A_7)以及钛的复合物或钛的化合物Al_2O_3→TiOx→Al_2O_3·TiOx和Ti→TiN/Ti(C,N)。     

从赤泥中联合提取铁和氧化铝试验

 赤泥是从铝土矿中浸出氧化铝后产生的固态废渣,含有一定量的铁、氧化铝以及其他有价金属元素。为了综合回收赤泥中铁和氧化铝,开发了赤泥配碳制备成含碳球团,含碳球团直接还原-熔分生产金属铁,熔渣自粉化浸出氧化铝的方法。试验研究了不同工艺参数对赤泥中铁和氧化铝提取结果的影响,得到的最佳工艺条件为：碳氧比为1.8,还原温度为1 250 ℃,还原时间为60 min,熔分温度为1 500 ℃,熔分时间为20 min,熔渣冷却速度小于20 ℃/min,钙铝比为1.6。在最佳工艺参数下,得到的生铁磷、硫质量分数分别为0.047%和0.017%,熔渣中[w(FeO)]为1.26%,熔渣自粉化完全,自粉化渣中Al2O3浸出率可以达到86.65%。     

SUS436L超纯铁素体不锈钢夹杂物的形成机理

采用金相显微镜、扫描电子显微镜和能谱面扫描等仪器设备研究了钛稳定化SUS436L超纯铁素体不锈钢板材的夹杂物类型,结合热力学计算分析各类夹杂物的生成机理。结果表明,SUS436L不锈钢的夹杂物主要包括纯TiN颗粒、TiN包裹MgO·Al_2O_3尖晶石的复合夹杂以及Al_2O_3-CaO-TiO_2复合氧化物;当w([N])为0.007 0%、钢液温度为1 600~1 650℃时,平衡钛质量分数为0.23%~0.38%;当钢液温度为1 600℃、w([Al])为0.02%时,w([Mg])大于0.000 8%时生成MgO·Al_2O_3,w([Mg])大于0.004 4%则生成MgO;当钢液温度为1 600℃、w([Al])为0.02%时,钙处理后w([Ca])为0.000 14%~0.000 36%、大于0.000 36%时分别生成低熔点的12CaO·7Al_2O_3及3CaO·Al_2O_3,且在钛合金化后易生成低熔点的Al_2O_3-CaO-TiO_2复合氧化物。     

工艺条件对含碳球团还原熔分的影响

通过高温电阻炉对含碳球团还原熔分的行为进行热态模拟研究,考察焙烧温度、焙烧时间、配碳量(按照C/O计算)和炉渣碱度对含碳球团还原熔分的影响。实验结果表明:渣铁分离的最低熔分温度是1 360℃,最短焙烧时间是24.5 min,最低配碳量是1.0,最佳炉渣二元碱度R为1.2。     

12CaO·7Al_2O_3精炼渣吸附非金属夹杂物的试验研究

从理论上简要分析了12CaO·7Al_2O_3精炼渣吸附非金属夹杂物的原理,在试验室条件下,对12CaO·7Al_2O_3的预熔工艺和吸附非金属夹杂物进行了研究。效果显示:12CaO·7Al_2O_3具有较高含量的CaO和Al_2O_3,能够吸附大量的铝脱氧产物-Al_2O_3,而且在吸附钢液中Al_2O_3夹杂物后,不会造成精炼渣成分波动太大,比较适用于铝脱氧钢。     

含钛铌铁精矿含碳球团熔分过程试验研究

为了实现我国白云鄂博地区含钛铌铁精矿资源的高效利用,以含钛铌铁精矿为原料,采用预还原-熔分的加热制度,研究熔分温度、熔分时间和碱度对含钛铌铁精矿含碳球团熔分行为以及渣系性质的影响.进一步采用X射线衍射、扫描电子显微镜等手段表征含碳球团在熔分过程中的微观结构及物相变化.实验结果表明:金属化率86.31 %的预还原含钛铌铁精矿含碳球团在1 400 ℃下熔分12 min后可实现渣铁有效分离,获得珠铁和富铌渣.随碱度升高,渣的熔点升高,渣的流动性指数降低,碱度为1.0时,球团的熔分效果较优;随熔分时间增加,含钛铌铁精矿含碳球团中的Ca₂Ti₂O₆相减少,Ca（Ti_0.4Fe_0.3Nb_0.3）O₃相增加,钙钛铌共生物的尺寸增加,呈十字树枝状.      

赤泥含碳球团还原动力学

在900~1 200℃范围内,通过还原失重试验研究了赤泥含碳球团的还原特性。结果表明,还原得到的金属化球团中铁元素总含量在60.7%以上,金属化率在83.48%以上。赤泥含碳球团的金属化率和还原速率均随温度的升高而增大,赤泥含碳球团的还原速率由碳的气化反应和界面化学反应混合控制,表观活化能为110.16~111.42kJ/mol。     

Recovery of Iron From High-Iron Red Mud by Reduction Roasting With Adding Sodium Salt

 Red mud is the waste generated during aluminum production from bauxite, containing lots of iron and other valuable metals. In order to recover iron from red mud, the technology of adding sodium carbonate—reduction roasting—magnetic separation to treat high-iron red mud was developed. The effects of sodium carbonate dosage, reduction temperature and reduction time on the qualities of final product and the phase transformations in reduction process were discussed in detail. The results showed that the final product (mass percent), assaying Fe of 90.87% and Al2O3 of 0.95% and metallization degree of 94.28% was obtained at an overall iron recovery of 95.76% under the following conditions of adding 8% sodium carbonate, reduction roasting at 1050 ℃ for 80 min and finally magnetic separation of the reduced pellets by grinding up to 90% passing 0.074 mm at magnetic field intensity of 0.08 T. The XRD (X-ray diffraction) results indicated that the iron oxides were transformed into metallic iron. Most of aluminum mineral and silica mineral reacted with sodium carbonate during the reduction roasting and formed nonmagnetic materials.     

Direct Reduction Experiment on Iron-Bearing Waste Slag

 A lot of iron-bearing slags were produced, and whose grade is much more than that of industrial iron ore grade. Chemical analysis and phase identification shows that the iron-bearing slag is amorphous, has fayalite main phase, iron grade is 36. 10%, and is difficult to recover iron from the slag. Thermodynamic calculation indicates that CO cannot reduce fayalite at high temperature and carbon direct reduction can be effective. Moreover, the reaction begins at 770 ℃ and the temperature can be reduced down to 500℃ when CaO is added. On this basis, a method is put forward to making direct enrichment of iron by taking carbon contained pellets to realize the rapid reduction of fayalite, and the direct reduction process were studied in this paper. Experiments show that xC/xO should be less than 1. 5 for the need of reduction and carburization, and CaO and Al2O3 can spur the reduction of fayalite. On conditions that xC/xO is 1. 2, metallization rate can be 77% when temperature is 1250 ℃ and only carbon is added, and metallization rate can be 74% when temperature is 1200 ℃ and only CaO is added. Moreover the addition of Al2O3 can get a higher metallization rate (10% or so) than usual as R is between 0. 4 and 1. 0. Under the optimized condition of R equals to 0. 6, temperature of 1250 ℃, slag melting point of 1320 ℃, and time of 30 min, the metallization rate can reach 88. 43%.     

含碳球团熔融渗碳机理

使用CaO-SiO_2-Al_2O_3合成渣与磁铁矿、石墨粉制备含碳球团,考察了球团中渣相成分、渣量以及碳含量对铁水渗碳量的影响,并探讨了含碳球团内铁的熔融渗碳行为和机理。结果表明,熔融渗碳分为熔融还原渗碳以及铁熔体聚合过程渗碳2个阶段,前一阶段熔渣中Fe2+含量与铁的渗碳量处于动态平衡过程,主要受熔渣化学成分的影响;后一阶段的渗碳过程决定铁的物理渗碳极限,主要与铁、碳颗粒的接触条件有关,且熔渣中Fe2+的还原极限与渣相碱度和SiO_2绝对含量有关,铁的熔融渗碳量(质量分数)可以达到4%左右,满足铁锍分离要求。     

Al2O3质量分数对高碱度烧结矿软熔滴落性能影响

 对Al2O3质量分数不同的高碱度烧结矿进行了荷重软化熔滴试验,并通过对不同温度下烧结矿微观结构和矿物组成的分析,进行了Al2O3质量分数对烧结矿软熔滴落性能影响机制的探讨。试验结果表明：Al2O3质量分数增加促进了还原过程中钙铝黄长石(2CaO·Al2O3·SiO2)和浮士体共晶相(2CaO·SiO2-2CaO·Al2O3·SiO2-FeO)等低熔点富铝相的生成,导致高Al2O3烧结矿在较低温度下出现开气孔孔隙封闭,从而降低了压差陡升温度。在熔融滴落阶段,高Al2O3烧结矿中渣相的Al2O3质量分数较高。存在于金属铁颗粒之间渣相的液相线和黏度随Al2O3质量分数增加而提高,在一定程度上降低金属铁颗粒的聚合,使得烧结矿的滴落温度提高。同时,高Al2O3烧结矿具有较宽的熔滴区间,使得熔融滴落区间的透气性较差。     

铜渣改质、磁选及磁选尾渣制备陶瓷的基础研究

针对铜渣难以高效利用的现状,提出以赤泥为改质剂,在熔融铜渣排渣过程中对其进行改质,以提高凝固冷渣磁选率,并进一步将磁选尾渣制备为陶瓷材料的新工艺.本文在铜渣中加入不同掺量的赤泥并经过熔融、冷却、磁选和尾渣制陶工艺获得了磁选铁精粉和尾渣陶瓷产品,通过XRD、SEM等方法研究赤泥对铜渣含铁组分磁选效果的影响,以及磁选尾渣制...     

渣系碱度对含碳球团渣相组成和渣铁分离的影响

采用煤基直接还原熔分技术和FactSage热力学分析软件以及XRD分析手段,研究了渣系碱度wCaO/wSiO2对高铁铝土矿含碳球团渣相组成和渣铁分离效果的影响。实验结果表明,渣系碱度对含碳球团的渣系组成和渣铁分离效果有重要影响。当碱度为1.0和1.5时,粒铁尺寸最大,渣铁的分离效果最好,粒铁收得率分别为91.55%和91.86%;当碱度为0.5时,粒铁尺寸较小,渣铁分离效果较差,粒铁收得率为65.43%。当碱度为2.0时;粒铁尺寸最小,渣铁分离效果最差,粒铁收得率只有44.53%。XRD分析结果表明,当渣系碱度分别为0.5、1.0、1.5和2.0时,熔分渣的主要组成分别为α-Al2O3-CaAl2Si2O8、α-Al2O3-CaO·6Al2O3-Ca2Al2SiO7、CaO·6Al2O3-Ca2SiO4-Ca2Al2SiO7、Ca2Al2SiO7-Fe2SiO4。FeAl4O7、CaAl4O7以及金属铁在熔分渣中的含量较少。     

铜渣煤基直接还原过程中的铁物相转变

摘要：采用直接还原工艺回收铜冶炼渣中的铁，对不同温度下铁物相的转化以及金属铁颗粒的长大规律进行分析。通过对铜渣进行配料造球 煤基直接还原焙烧 弱磁选处理，得到了直接还原铁精矿指标随时间及温度的变化。结果表明，在焙烧温度1300℃，焙烧时间30min的条件下得到了TFe质量分数为91.55％、金属化率为92.99％及回收率为82.99％的铁精矿。对不同还原温度下铁精矿分析表明：1050、1100、1150℃均生成了金属铁，但还原度及TFe含量较低。1200℃时发现有Fe2C5及SiC相的生成，形成的CaSiO3·FeSiO3液相影响了还原过程。1250℃时生成了Fe3C，但Fe2SiO4会与CaO形成低熔点矿物。1300℃时精矿中含有大量金属铁，但也形成了低熔点化合物，增加了后续处理的难度。金属铁颗粒首先出现在矿物颗粒失氧而产生的裂纹及孔洞的边缘，金属铁小颗粒被大颗粒吸收并聚结长大，金属铁经过斑点状 蠕虫状 仙人掌状的转变最后形成致密的金属铁层。     

拜耳法赤泥制备海绵铁影响因素分析

采用煤基直接还原烧成—渣铁磁选分离—母液溶出的方法处理拜尔法赤泥,配入自制复合助剂,进行了生产优质海绵铁的试验探讨。通过SEM-EDS、X射线等手段研究了煤基直接还原过程中金属铁晶粒长大特性,着重讨论了添加剂种类、焙烧条件及磁选参数等对金属铁晶粒长大特性的影响,自制添加剂A为优选添加剂,最佳焙烧温度为1 200℃,焙烧时间2 h,磁场强度以2 000 A/m为宜,所得产品的金属化率为92.9%,含铁品位为93.7%,铁回收率为94.42%。     

转底炉直接还原铜渣回收铁、锌技术

采用转底炉直接还原工艺,将铜渣含碳球团在高温条件下直接还原得到金属化球团和高品位氧化锌粉尘,再通过熔分或磨矿磁选方式将铁回收,得到的铁产品可作为冶炼含铜钢的原料.转底炉中试结果表明:采用"转底炉直接还原—燃气熔分"流程处理铜渣,可获得TFe品位94%以上、铁回收率93%以上的熔分铁水;采用"转底炉直接还原—磨矿磁选"流程处理铜渣,可获得TFe品位90%以上、铁回收率85%以上的金属铁粉;采用两种流程处理铜渣,均可获得锌品位60.02%的ZnO粉尘.结果表明,经过转底炉直接还原,铜渣中的铁橄榄石Fe_2SiO_4和磁铁矿Fe_3O_4相转变为含有金属铁Fe、二氧化硅SiO_2和少量辉石相Ca(Fe,Mg)Si_2O_6的金属化球团,具备通过磨选或熔分进行进一步富集的条件.