铁硫合金制备工艺的优化

在火法炼铜过程中,用密度和熔点合适的铁硫合金消除沉降电炉过厚的炉结是较为理想的方法。结合前期研究,对制备铁硫合金工艺进行了优化。运用金相显微镜、XRF进一步探索了制备铁硫合金的过程中,二元碱度（R=m（CaO）/m（SiO₂））、碳粒度及碳添加比对铁硫合金密度和汇聚率的影响。结果表明:二元碱度为1.3、碳粒度为0.25~ < 0.42 mm、碳添加比为1时,制备出的铁硫合金密度和汇聚率较优;较优制备条件下铁硫的实际利用率为85.11%,损失在渣中的铁远高于硫,因此制备出的铁硫合金实际硫含量偏高。      

制备铁硫合金消除沉降电炉炉结的方法

火法炼铜过程中，将铜熔炼过程中产出的熔炼渣和锍的混合熔体送入沉降电炉进行渣锍的澄清分离，该过程不可避免的形成炉结。文中归纳了现有消除炉结的各种方法及其利弊，创新性的提出了用Fe₂O₃、硫铁矿（主要成分FeS₂）和焦炭混合制备铁硫合金并用来消除炉结的新方法。通过Fe-S二元系相图分析了铁硫合金性能，考察了制备过程中制备温度、保温时间和硫含量对铁硫合金密度的影响。结果表明，当硫含量35%（指原子百分比，下同）时，铁硫合金较优的制备温度为1 350 ℃、保温时间为30 min；在较优制备温度和保温时间下，硫含量在32%~41%之间时，制备的铁硫合金能满足消除炉结要求。      

铜渣中铁硅分离的研究进展

铜渣是火法炼铜过程中产生的主要固体废弃物,其堆存处置不仅占用大量土地,对周围水和土壤也会造成污染。铜渣中Fe含量高达35%~40%,铁的提取是铜渣资源化利用的主要研究方向之一。铜渣中主要化学组成为Fe和SiO₂,主要物相为铁橄榄石和磁铁矿,因此铁硅分离是实现铁选择性提取的核心。本文回顾了目前铜渣中铁硅分离方法,主要包括磁选法、熔分法、选择性氧化-磁选法、碳热还原-磁选法、氧化焙烧-碱浸法和碳热还原-碱浸法,并对各方法的原理、研究现状及存在问题进行分析和总结。发现铜渣中单一提取铁会产生大量二次尾矿（渣）,铁硅综合提取是实现铜渣清洁、高值化利用的关键。      

CuSn15和Fe对无压烧结金刚石工具胎体性能的影响

本文将Fe粉,Cu Sn15液相添加到自行制备的超细合金粉A中通过无压烧结制备金刚石工具的胎体试样块,研究了不同含量的Fe粉,Cu Sn15液相对胎体的相对密度、硬度及抗弯强度的影响。结果表明:在烧结温度为875℃、保温时间为60 min的无压烧结工艺下,添加不同含量的Cu Sn15液相及Fe粉对胎体的烧结力学性能有着重要的影响。含Cu液相的最佳添加量为7%(本文所有含量为质量分数,下同),Fe粉的最佳添加量为10%,此时,胎体的相对密度为98.46%,硬度(HRB)为101.5,抗弯强度为1 103.82 MPa。     

转底炉选择性还原红土镍矿富集镍工艺研究

为解决低品位红土镍矿的合理利用问题,针对转底炉处理红土镍矿生产含镍珠铁的可行性进行了研究。文中讨论了炉渣成分以及添加剂硫酸钠对生产含镍珠铁的影响。研究结果表明,合金中Fe、C含量随着CaO含量的增加而增加,Ni含量在CaO含量为9%时达到最高的13.07%,Ni的回收率均可达到97%以上。1 500℃以下,添加SiO_2能够得到还原在球团未熔融状态下的到含镍珠铁,配碳量为6.42%时,Ni的含量最高达到5.92%,同时有较高回收率88.75%。硫酸钠有效改善金属聚集长大,低温下能够产生珠铁,硫酸钠含量3%时镍的品位达到3.25%。     

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%。     

热处理工艺对铁硅化合物相转变的影响

讨论了热处理温度和保温时间对铁硅化合物相转变的影响.通过一系列的热处理试验总结铁硅化合物的相变规律,得出了制备β-FeSi2最佳的工艺参数.结果表明:掺杂Cu的燃烧合成产物经过热处理可显著增强β-FeSi2相,减少了α-Fe2Si5相;当铁硅原子比x(Fe)∶x(Si)=l∶3,热处理条件为800℃、2h时完全消除了α...     

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.     

铜渣处理与综合利用

通过分析铜渣特性、冷却方式,指出冷却速率对铜的选出影响至关重要,应控制在1~3℃/min。磨浮结合的选矿法是目前主要采用的铜渣贫化工艺,可将尾矿中铜含量控制在0.3%~0.5%。贫化铜渣的处理,有效分离铁、硅、锌是难点,采用转底炉直接还原结合磨选工艺,可以得到TFe含量65%以上,MFe含量53%以上的磁性矿粉,铁回收率接近90%。磁性矿粉可冷固结成型用做高炉、转炉或电炉原料,尾渣用于建材行业。建议国家出台政策支持指引,以钢铁企业为主导,积极推进铜渣的综合利用。     

铜渣处理与综合利用

通过分析铜渣特性、冷却方式,指出冷却速率对铜的选出影响至关重要,应控制在1~3℃/min。磨浮结合的选矿法是目前主要采用的铜渣贫化工艺,可将尾矿中铜含量控制在0.3%~0.5%。贫化铜渣的处理,有效分离铁、硅、锌是难点,采用转底炉直接还原结合磨选工艺,可以得到TFe含量65%以上,MFe含量53%以上的磁性矿粉,铁回收率接近90%。磁性矿粉可冷固结成型用做高炉、转炉或电炉原料,尾渣用于建材行业。建议国家出台政策支持指引,以钢铁企业为主导,积极推进铜渣的综合利用。     

反射炉炼铜渣综合利用技术研究

在铜熔炼反射炉渣中铜铁赋存状态分析基础上,采用火法贫化和磁选技术对炉渣进行综合利用探索。此反射炉渣含1.06%Cu和36.41%Fe,其中32.5%的Fe以Fe3O4形式存在,53.5%的Fe以2FeO.S iO2形式存在,铜、铁、硅矿物紧密共生,相互交织。研究结果表明,转炉渣返回贫化作业会导致反射炉渣含铜较高,添加一定量黄铁矿精矿,采用火法贫化工艺能有效降低渣含铜。将贫化后铜渣脱硅缓冷、磁选,所得铁精矿品位62%,回收率达70.2%,实现了反射炉熔炼渣的综合利用,可用作炼铁原料。     

Organic acid leaching of base metals from copper granulated slag and evaluation of mechanism

A hydrometallurgical method is discussed to selectively extract base metals such as copper, cobalt, nickel and iron from the copper granulated slag (0.53% Cu) at atmospheric pressure. It involves first-stage leaching of slag with organic (citric acid) to selectively recover cobalt, nickel and iron. The residue containing high copper was subjected to second-stage leaching with inorganic (sulphuric) acid. Leaching parameters such as acid concentration, pulp density, temperature and time were optimised to extract metals from the granulated slag. A maximum recovery of 4.47% Cu, 88.3% Co, 95% Ni and 93.8% Fe were obtained in first-stage leaching with 2?N citric acid at room temperature using 10% pulp density (w/v) in 8–9?h. On subjecting the leach residue to the second-stage leaching with 2?M sulphuric acid, 66–72% Cu was recovered in 4?h. The kinetics of the metal leaching from the slag was established by the XRD and SEM–EDAX studies of the residues.     

铜熔炼渣综合回收铜铅锌基础研究

采用化学分析、X射线衍射、扫描电镜微观分析三种方法分析铜熔炼渣的基础物化性质;利用热力学计算软件对铜熔炼渣中所需回收金属化合物进行理论计算,使用100kW感应炉及碳化硅石墨坩埚进行10kg级铜熔炼渣综合回收有价金属试验。结果表明,铜熔炼渣中有91.06%的Cu以硫化物状态存在,在无烟煤配比10%、黄铁矿配比10%条件下,保温120min,获得尾渣中Cu、Pb、Zn含量分别为0.28%、0.013%、0.0062%;为搭配处理炼铜烟尘和更经济的综合回收,无烟煤配比3%、黄铁矿配比3%,搭配处理6%炼铜烟尘,保温70 min,实现尾渣中Cu、Pb、Zn含量分别为0.39%、0.049%、0.028%。     

锰硅合金炉渣中锰回收率的影响因素

根据电炉冶炼锰硅合金的实际生产经验,分析了锰硅合金生产过程中影响锰硅合金炉渣含锰量的主要因素。同时指出,只要把这些主要因素控制在合适的范围内,就可降低渣中的含锰量,提高锰的回收率。     

竖炉法冶炼含Cr和Ni的铁水试验研究

基于竖炉工艺,以不锈钢除尘灰、铁鳞、红土镍矿、铁精矿和铬矿为主要原料,采用小型试验竖炉进行高温冶炼模拟试验,探索竖炉工艺冶炼含Cr和Ni的铁水的可行性。研究结果表明：采用竖炉法处理不锈钢除尘灰,能实现除尘灰中Fe,Cr和Ni等有价元素的回收。Ni元素基本上全部进入铁水,其回收率高达99.80%,Cr的回收率也可达到95.82%。竖炉全红土矿冶炼含Cr和Ni的铁水是可行的,而且将红土镍矿球团和不锈钢除尘灰球团搭配入炉,不仅可充分回收Fe,Cr和Ni等元素,还可减少渣量、降低焦比。竖炉采用铬矿配加铁精矿球团和铁鳞球团冶炼含Cr铁水时,铁水中Cr质量分数可达到17.5%,最高可达20.48%,Cr回收率稍低,为87.15%,但有进一步提高的可能;随着铁水中Si含量的增加,Cr的回收率逐渐提高,磷的分配比逐渐减低;当铁水Si质量分数从1.38%提高到3.73%时,Cr的回收率和磷的分配比变化不大。     

电解铝废槽衬还原提取铜转炉渣中铜钴的试验

研究了用铝电解槽废槽衬(包括废阴极炭块和废碳化硅侧块)替代工业煤作还原剂,提取含钴转炉渣中铜、钴的可行性。研究发现,在相同条件下,采用废阴极炭块和废碳化硅侧块均可实现对含钴转炉渣的还原熔炼。工业煤还原剂铜和钴回收率分别达到了91.4%和94.8%;废阴极炭块作还原剂,其中含有的氟可改善渣型,促进渣与冰铜分离,铜和钴回收率分别达到97.3%和99.3%;废碳化硅作还原剂,铜和钴回收率分别为95.4%和90.0%。碳化硅比炭质还原剂密度大,更容易进入渣相参与熔池反应,更有利于应用在工业电炉中。