鲕状赤铁矿微波加热还原提铁脱磷机制

采用微波加热还原鲕状赤铁矿内配碳球团,考察了还原温度、碱度及添加剂用量对球团含磷组元迁移的影响,对微波碳热还原提铁脱磷机制进行了分析。结果表明,随着还原温度的升高含磷组元逐渐被还原,当还原温度达到1 150℃以上时含磷矿物被大量还原,并且富集到还原铁中造成还原铁粉磷含量过高。在较低还原温度下,通过选择合适的碱度和脱磷剂用量,能有效地抑制含磷组元的还原,促进铁氧化物的还原和聚集。实验采用原矿粒度0.8 mm、碱度0.8、碳氧摩尔比1.0、钠盐添加剂用量20%(质量分数)、还原温度为950℃保温10 min的条件对物料进行还原,将还原物料研磨到0.074 mm在65 mT的场强下进行磁选可得到全铁质量分数82.79%、回收率86.49%、P质量分数0.34%的指标,所得到的还原铁粉杂质较少,而含磷物质主要以磷酸盐的形式存在于磁选渣中。     

微波还原-磨矿磁选对鲕状赤铁矿提铁脱磷的影响

采用微波加热还原-磨选技术研究鲕状赤铁矿的提铁脱磷条件,且探索最佳磨选条件。在原矿粒度小于0.18 mm占90%、配碳系数1.0、碱度系数0.8、脱磷剂用量15%(质量分数)的条件下,采用微波加热在950℃下还原30 min获得金属化球团,对金属化球团进行破碎、研磨,考察磨矿粒度、磁选强度对铁粉铁品位、回收率、P含量、脱磷率的影响规律,并对还原样品、磁选后的铁粉和非磁性渣进行了扫描电镜、能谱和X射线衍射分析。研究结果表明,金属化球团在研磨粒度小于0.045 mm占62.90%、磁选强度65 mT条件下,可获得铁粉铁品位87.69%、回收率77.86%、P质量分数0.30%、脱磷率86.37%。     

微波还原-磨矿磁选对鲕状赤铁矿提铁脱磷的影响

摘要：采用微波加热还原 磨选技术研究鲕状赤铁矿的提铁脱磷条件,且探索最佳磨选条件。在原矿粒度小于0.18mm占90%、配碳系数1.0、碱度系数0.8、脱磷剂用量15%（质量分数）的条件下,采用微波加热在950℃下还原30min获得金属化球团,对金属化球团进行破碎、研磨,考察磨矿粒度、磁选强度对铁粉铁品位、回收率、P含量、脱磷率的影响规律,并对还原样品、磁选后的铁粉和非磁性渣进行了扫描电镜、能谱和X射线衍射分析。研究结果表明,金属化球团在研磨粒度小于0.045mm占62.90%、磁选强度65mT条件下,可获得铁粉铁品位87.69%、回收率77.86%、P质量分数0.30%、脱磷率86.37%。     

高铝高硫低品位铁矿粉还原熔分制备珠铁

 基于转底炉珠铁工艺,以一种高铝高硫低品位铁矿粉和无烟煤为原料,在实验室条件下进行了还原熔分试验研究,考察了温度、配碳量、碱度和添加剂对高铝铁矿含碳球团还原熔分行为的影响,并分析了碱度和添加剂对珠铁中硫质量分数的影响。试验结果表明,温度为1 350～1 450 ℃时,空白球团熔分效果较差,金属铁渗碳量较低;提高配碳量,金属铁渗碳量略有增加,但熔分效果仍较差;碱度增加会促进球团还原,1 450 ℃时,碱度为0.6、0.8、1.0、1.2的球团可以实现渣铁良好分离,珠铁中硫质量分数逐渐降低,碱度为1.2时降低较明显;Na2CO3配比增加,球团熔分也会逐渐变差,1 450 ℃时球团基本均可以熔分,珠铁中的硫质量分数逐渐降低,但脱硫效果不明显;当碱度为1.2、Na2CO3配加为8%、CaF2配加为4%时,球团可以在1 450 ℃下良好熔分,脱硫效果显著,珠铁中硫质量分数为0.085%,脱硫率达到96.5%,所得珠铁基本满足炼钢要求。     

镍渣直接还原磁选提铁试验

 通过试验对镍渣和煤粉制备含碳球团的直接还原和磁选进行了研究,考察了不同温度、碳氧比、碱度等参数随时间的金属化率变化情况,以及不同磨矿细度下的磁选结果。结果表明：碳氧比为1.2,碱度为0.5的镍渣含碳球团,在1300℃下直接还原20min后可以获得98.34%的金属化率,在该条件下还原后所得金属化球团磨矿时间从10min增加到90min,粒度小于0.074mm所占比例从46.9%增加到95.6%,磁选后精矿TFe质量分数从78.82%降低到74.01%,而磁选产率与铁回收率则分别从51.77%和79.02%增加到70.92%和89.80%。实验室结果表明,镍渣通过含碳球团直接还原磁选的方式利用其中的铁资源在工艺上是可行的。     

高磷铁矿含碳球团还原熔分脱磷

通过对高磷铁矿中磷灰石还原机理的分析,发现配加碱性添加剂有利于抑制磷灰石还原,减少珠铁中磷含量。试验首先向含碳球团中配加CaCO3调节碱度,并在此基础上分别添加Na2CO3、CaF2,研究碱度和添加剂对球团还原熔分后珠铁和渣中磷含量的影响,得到磷的分配情况。试验结果表明:提高碱度,配加Na2CO3、CaF2均有利于抑制高磷铁矿中磷灰石的还原,降低珠铁中的磷含量。在1 400℃,碱度为1.4,Na2CO3、CaF2的质量分数均为4%,反应时间为12min时,珠铁中磷含量达到最低,脱磷率达到81.2%。     

高磷鲕状赤铁矿煤基直接还原实验

采用XRD和SEM对高磷鲕状赤铁矿矿物的组成及矿相结构进行了研究分析,根据分析结果提出采用煤基直接还原-磁选工艺处理高磷鲕状赤铁矿,并对影响该工艺的因素进行了详细的实验研究与分析。结果表明:最佳工艺条件为还原温度1 250℃、还原时间30min、碳氧比1.8及碱度0.8,在此工艺条件下,可以得到产率为47.68%、铁品位为86.51%、铁回收率为92.94%、磷的质量分数为0.18%和金属化率为92.56%的磁选精矿以及磷回收率为92.88%的尾矿。     

从选铜尾矿中选择性还原回收铁

提出采用煤较低温度下选择性还原选铜尾矿中的铁, 还原球团磁选回收铁的技术, 并考察了还原温度、还原剂用量、还原时间、活化剂用量对选铜尾矿选择性还原回收铁的影响, 得出最佳工艺条件: 还原温度为1200℃, 还原剂用量为原料质量25%, 还原时间为2 h, 活化剂用量为原料质量5%;在最佳工艺条件下, 磁选精矿中铁质量分数超过90%, 铁回收率大于95%.借助X射线衍射仪、光学显微镜和扫描电子显微镜等检测手段对原料、还原球团、磁选矿的矿相组成和结构进行分析, 揭示了铁矿相还原及金属相生成/融合演变规律: 升高温度促进金属相的还原、融合兼并和生长; 增加还原剂用量使金属颗粒的融合兼并变得更加普遍; 延长还原时间促进金属粒子的融合和铁橄榄石相的还原; 活化剂促进金属粒子的扩散和融合.金属颗粒的兼并生长促使其粒度增大, 粗粒金属颗粒在磁选工序裹夹带入磁选精矿的渣相量相对较少, 磁选精矿铁含量显著提高.      

金川镍渣直接还原磁选提铁实验研究

通过实验对镍渣和煤粉制备的含碳球团直接还原及磁选进行了研究,考察了不同温度、C/O、碱度等参数随时间的金属化率变化情况,以及不同磨矿细度下的磁选结果。结果表明:碳氧比为1.2,碱度为0.5的镍渣含碳球团,在1300℃下直接还原20min后可以获得98.34%的金属化率,在该条件下还原后所得金属化球团磨矿时间从10 min增加到90min,-200目所占比例从46.9%增加到95.6%,磁选后精矿TFe含量从78.82%降低到74.01%,而磁选产率与铁回收率则分别从51.77%和79.02%增加到70.92%和89.80%。实验室结果表明,镍渣通过含碳球团直接还原磁选的方式利用其中的铁资源在工艺上是可行的。     

钒钛铁精矿非自然碱度含碳球团高温固态还原试验

为了研究钒钛铁精矿非自然碱度含碳球团高温固态还原规律,以钒钛铁精矿为原料,在实验室条件下,探索了还原温度、还原时间、碱度和配煤比对钒钛铁精矿非自然碱度含碳球团高温固态还原的影响,采用X射线衍射仪测定了金属化球团的物相组成。研究结果表明,适当提高还原温度、延长还原时间、提高碱度和配煤比均可促使球团的金属化率提高;对于钒钛铁精矿金属化球团物相组成,在还原温度高于1 400℃时,金属化球团中出现大量碳氮化钛,碱度的提高有利于抑制还原产物中碳氮化钛的生成,配煤比的增加促进了碳氮化钛的生成。从后续熔分工序对钒钛铁精矿金属化球团质量要求的角度来说,高温固态还原的适宜条件,还原温度为1 350℃,碱度为1.0,还原时间为30 min,配煤比为1.3,在此条件下,球团的金属化率为93.72%,金属化球团碳质量分数为6.08%,主要物相为黑钛石和金属铁。     

高磷鲕状赤铁矿铁磷分离试验研究

对高磷鲕状赤铁矿进行了显微结构研究,采用添加脱磷剂直接还原焙烧-磁选工艺进行了铁和磷分离试验,研究了焙烧温度、内配碳量、添加剂配比对铁、磷分离主要技术指标的影响。结果表明:磷主要以磷灰石的形态嵌布在鲕状结构中,部分与赤铁矿形成环状间层,层间的厚度变化范围在3~15μm之间;在焙烧温度1 000℃、内配碳量6%、添加剂配比10%的优化工艺条件下,通过球磨-磁选试验可得到含铁品位大于85%、含磷量在0.15%~0.20%之间的优质还原铁粉和含磷为3.5%~4%的富磷渣。     

微波碳热还原攀枝花低品位钛精矿

对攀枝花低品位钛精矿进行了微波还原试验研究。研究了预氧化、配碳量、添加剂等条件对还原钛铁矿中铁金属化率的影响。试验结果表明:在预氧化温度800℃、硼砂配比3%、焦粉配比10%、微波还原温度1000~1100℃条件下,还原60 min,还原产物铁的金属化率超过90%。分析微波强化钛铁矿还原的机理在于:微波热应力在球团内部产生大量孔隙和裂纹促进了还原气氛的扩散,快速还原产生的大量铁晶核加速了还原反应。     

从铜渣选铜尾矿中回收铁的试验研究

模拟链篦机-回转窑工艺直接还原-磁选回收铜渣尾矿中的铁。研究了碱度、预热温度、预热时间、还原温度、还原时间及煤矿比等对铁精矿质量的影响。试验结果表明,在碱度0.3、预热温度1000℃、预热时间9 min、还原温度1 200℃、还原时间70 min、煤矿比2:1、焙烧矿球磨时间20 min(小于0.074mm占95%左右)、磁场强度0.08T的条件下,磁选铁精矿品位及铁的回收率均达到90%以上。     

高磷鲕状铁矿直接还原?磁选提铁降磷扩大试验研究

为给回转窑工业试验提供参数,以小型试验最佳结果为基础,进行了高磷鲕状铁矿煤基直接还原?磁选提铁降磷扩大试验。结果表明,在最佳的条件下可获得铁品位94.17%、铁回收率77.47%以及磷质量分数0.08%的粉末还原铁,推荐的回转窑工业试验初始条件为:石灰石用量（质量分数）28%、无烟煤用量（质量分数）16%、还原温度1300 ℃,还原时间3 h。采用XRD以及SEM-EDS研究了无烟煤的作用机理,发现无烟煤用量增加,促进了浮氏体、镁铁尖晶石的还原以及铁颗粒长大,从而提高了铁的回收效果,但过多的无烟煤通过增强还原气氛及其带入的灰分消耗了石灰石,使铁矿物中的磷以及磷灰石还原成单质磷并与铁颗粒形成铁磷合金。      

铜渣-生物质复合球团微波还原回收铁试验研究

铜渣中铁含量在30%~45%,高于工业可采铁矿石品位,但铜渣中的铁主要以橄榄石形式赋存,提取回收难度大。以铜渣为原料,生物质碳为还原剂,采用微波还原—磁选工艺回收铜渣中铁资源。研究表明：铜渣生物质复合球团的最佳还原工艺为：还原温度1 473 K、还原时间90 min、CaO添加量为铜渣质量的15%,磁选后铁精矿中铁的品位可达85.9%,铁回收率为89.1%。     

关于含碳球团生产珠铁的硫含量控制试验研究

通过对以铁精粉、煤粉、石灰石及少量添加剂为主要原料的含碳球团进行还原试验,研究了碱度( CaO/SiO2)、反应时间、加热温度、添加剂及配碳比(C/O)等不同因素对于含碳球团还原熔分及珠铁中硫含量的影响,并分析了硫元素的分配情况.试验及分析结果表明:碱度、配碳比和反应时间对于珠铁中硫含量的影响较大,而对于碱度较高的含碳...     

铜冶炼渣选铜尾矿还原焙烧—磁选回收铁工艺研究

以炭粉为还原剂,通过还原焙烧—磁选工艺从铜冶炼渣选铜尾矿中回收铁,考察了影响铁回收效果的主要工艺参数,并通过试验验证。结果表明,在炭粉用量为铜渣量的25%、氧化钙用量为铜渣量的10%、焙烧温度1 300℃、焙烧时间1.5h、焙烧产物磨细度为-0.074mm占55%的条件下,磁选精矿(即还原铁粉)铁含量可达92.16%,尾矿铁含量可降低至3.91%,铁回收率87.65%。     

利用人工神经网络模型预测球团矿还原粉化指数

印度JSW钢铁公司是一家年产钢700万t的联合钢铁企业,其炼铁单元由2座COREX和3座高炉组成。COREX和高炉用球团由一个年产420万t的带式焙烧机球团厂供给。作为一项重要的冶金性能指标,球团的还原粉化指数(RDI)要求满足COREX和高炉冶炼的要求。通过建立神经元网络模型和敏感度分析,研究了给料率、料层高度、焙烧温度、干透点温度、COREX煤气单耗、膨润土的添加量、生球水分、生球碳含量、以及成品球的MgO、Al2O3含量和碱度等12个因素对球团RDI指标的影响,并对焙烧机生产球团的RDI(-6.3mm)和RDI(-0.5mm)进行了预测。结果表明,球团中MgO、CaO/SiO2,生球碳含量和Al2O3含量对球团RDI指标影响较大。预测结果与实际的数据误差低于4%。研究得出:①生球的MgO、氧化铝和碳含量以及二元碱度对球团RDI有重要影响。②随着球团MgO含量和球团二元碱度的升高,球团RDI(-6.3mm)和RDI(-0.5mm)得到改善。③随着生球中氧化铝含量的增加,球团RDI升高,因此应尽量使用低氧化铝含量的铁矿粉来降低球团中的氧化铝。随着生球中氧化铝和碳含量的增加,球团RDI(-6.3mm)和RDI(-0.5mm)有所降低。④提高球团二元碱度和MgO含量的同时,降低生球碳含量可以改善球团的RDI。因此需要对它们的配比进行优化。⑤二元碱度0.50～0.55,MgO质量分数0.35%～0.45%,生球碳质量分数1.15%～1.20%,焙烧球氧化铝质量分数低于2.5%,FeO质量分数低于0.60%时,可望得到较低的RDI。⑥相对于球团中的碳和CaO含量,最优的焙烧温度可以改善球团的RDI(-6.3mm)和RDI(-0.5mm)。⑦高给料率和较高的料层高度会使球团的RDI(-6.3mm)和RDI(-0.5mm)升高。     

温度对红土矿球团直接还原的影响

在还原时间90min、氧化钙配比10%、复合剂配比11%、还原碳配比5%的条件下制成球团进行焙烧、磁选。考察球团还原过程温度的变化对球团产生镍铁颗粒金属化率和镍品位的影响。结果表明:还原的最佳温度1 200～1 250℃,此温度下镍的金属化率达到89%以上、铁的金属化率85%以上。镍的品位达到5%。     

内配碳冷固球团-电炉冶炼工艺处理贫锰矿的试验研究

针对贫锰矿石,采用内配碳冷固球团-电炉冶炼工艺流程,成功制取了合格的富锰渣。还原焙烧温度1000℃,还原时间45min,原矿粒度-1mm,还原剂用量1.6%,碱度0.3,冶炼温度1410℃,冶炼时间60min,在此条件下,渣相与金相熔分较好,渣相中Mn含量为32.58%,锰的回收率为92.16%;金相中Fe含量为94.40%,铁的回收率为95.32%,并通过验证试验得到证实。