基于还原焙烧的某海滨钛磁铁矿的钛铁分离

为了高效分离印尼某高铁钛、低硫磷海滨钛磁铁矿中的钛铁,实现资源的充分利用,采用直接还原焙烧—磨矿—弱磁选工艺对该试样进行了还原焙烧工艺技术条件研究,并对确定条件下的焙烧产物进行了不同磨矿细度下的钛铁分离验证试验。结果表明,添加剂NCS对铁还原和钛铁分离有促进作用;在烟煤A用量(与试样的质量比)为30%、NCS用量为11%、还原焙烧温度为1 250℃、还原焙烧时间为60 min、磨矿细度为-43μm占69.02%、弱磁选磁场强度为151 kA/m的情况下,可获得TFe品位为93.74%、回收率为95.91%、TiO2品位为0.45%的还原铁粉,实现了钛铁的高效分离;钛在尾矿中的富集为后续回收钛创造了条件。

煤种对钛磁铁矿直接还原-磁选钛铁分离的影响

研究了烟煤和无烟煤对海滨钛磁铁矿直接还原-磁选钛铁分离的影响机理.结果表明,在试验用量范围内,两种煤对还原铁指标的影响规律相近,煤用量低时钛磁铁矿还原不充分.随煤用量增加,被还原的金属铁越来越多,但粒度较小,与其他颗粒嵌布紧密,因此还原铁Fe品位低,Ti O2品位高,铁回收率则先提高后基本不变.所有煤用量下所得金属铁颗粒均纯净.和无烟煤相比,烟煤固定碳较低,还原气氛较弱,但灰分较高,有利于金属铁颗粒的聚集长大;因此相同用量的烟煤为还原剂时,焙烧矿中金属铁颗粒较少,但粒度较大,还原铁中Fe品位较高,铁回收率较低,Ti O2品位较低.

粘结剂对某高铁尾矿含碳球团强度的影响

CMC、糖浆、淀粉、膨润土、水玻璃、标准水泥等单一及复合粘结剂对某高铁尾矿压球球团强度的影响。结果表明,CMC、膨润土为粘结剂时生球效果较佳,落下次数大于4次,湿球抗压大于40 N,干球抗压大于180 N;糖浆作为粘结剂时能显著提高球团干球强度,其落下次数大于20次,抗压强度达到730 N;高温强度试验表明,球团强度在焙烧初期急速下降,焙烧后期随着烧结现象的发生和金属铁的生成,球团强度逐渐增强;球团孔隙率测定试验表明,在焙烧初期球团孔隙率迅速增大,在焙烧5 min时达到最大,超过50%;最终确定0.4%CMC和8%膨润土为该矿的最佳粘结剂配比组合,在此条件上压球,并将球团矿直接还原磁选,可得到全铁品位95.64%,回收率88.42%的直接还原铁。

蛇纹石矿物的高温相变对红土镍矿直接还原的影响

红土镍矿所含的蛇纹石矿物在焙烧过程中会出现脱羟基和重结晶等相变。选取两种不同试样进行直接还原焙烧-磁选实验,研究蛇纹石的高温相变对直接还原焙烧红土镍矿的影响。对两种红土镍矿进行热重分析、XRD衍射分析和扫描电镜分析,研究两种红土镍矿中的蛇纹石矿物在焙烧过程中相变过程的异同及其对直接还原的影响。结果表明:两种试样所含主要矿物为蛇纹石和针铁矿,其热重分析曲线相似;在焙烧过程中,试样2在较低温度下出现橄榄石相。在最终的焙烧矿物相中,与试样1相比,试样2中出现石英相;与试样2相比,试样1的蛇纹石颗粒内部在焙烧后形成较多裂隙。因此,试样2的镍回收率较低。

煤的挥发分对高磷鲕状赤铁矿直接还原焙烧的影响

在相同还原焙烧条件和等量添加剂下,系统研究了煤基还原剂中的挥发分对鄂西高磷鲕状赤铁矿在直接还原焙烧过程中对含铁和磷矿物的影响.通过XRD及SEM分析对煤基中挥发分的作用机理进行初步阐述.研究结果表明,煤的挥发分有利于铁回收率的提高,对降低铁产品中磷不利.经过类高温干馏的两种煤种的原煤作为还原剂时,焙烧产品新生成脉石矿物不同,并且原矿中鲕绿泥石和石英等会与含铁矿物发生复杂的化学反应,原矿中含磷矿物大部分仍以氟磷灰石形式存在,但少部分含磷矿物仍会参与还原焙烧的反应.

煤泥作还原剂对海滨钛磁铁矿直接还原焙烧磁选的影响

以印尼某海滨钛磁铁矿为原料,煤泥作还原剂,研究了煤泥种类及用量、添加剂用量和直接还原焙烧过程中的焙烧时间、焙烧温度等对铁产品TFe品位与回收率、TiO2含量的影响。结果表明,煤泥可代替煤粉作还原剂;通过煤泥与添加剂的共同作用,能够达到降低最终直接还原铁中钛含量的目的。在煤泥TJ用量18%、添加剂YSE用量8%、YHG用量3%,1250℃下焙烧60 min时,得到的焙烧产物经过两段磨矿两段磁选,最终铁产品中全铁品位达92.72%,回收率达91.93%,TiO2含量降至0.72%。

CaO在红土镍矿直接还原焙烧中的作用机理

以Ni和Fe质量分数分别为1.46%和26.68%的红土镍矿为研究对象,进行直接还原焙烧-磁选试验研究,并对焙烧矿进行X线衍射(XRD)与扫描电镜(SEM)分析以研究CaO的作用机理。研究结果表明:使用含CaO的组合添加剂能够达到磁选精矿中镍质量分数为8.58%、回收率为88.15%的最佳试验效果。在直接还原焙烧过程中,添加的CaO能够在焙烧过程中与硅酸盐矿物反应生成辉石、提高含镍硅酸盐的反应活性、促进镍的还原并且能够降低还原过程中NiO与SiO2结合的概率,提高镍的回收率。

硫酸渣直接还原焙烧提铁降硫影响因素研究

对硫酸渣直接还原过程中脱硫剂的种类与用量、焙烧温度、不同升温方式、焙烧时间等因素对焙烧过程的影响进行了研究。确定的最佳工艺条件为:还原剂用量为30%,脱硫剂SH用量为15%,随炉升温,焙烧温度为1 200℃,焙烧时间为60 min。在此条件下可得到铁品位为90.13%、铁回收率为95.06%、硫含量为0.040%的还原铁。X射线衍射和扫描电镜分析结果表明,硫酸渣中的硫与脱硫剂反应生成了硫化钙,且焙烧温度的升高和随炉升温都有利于硫化钙的生成;通过磨矿-磁选方法可将硫化钙与金属铁分离,从而达到脱硫目标。

高炉灰与高磷鲕状赤铁矿共还原回收铁的研究

为考察高炉灰作为还原剂用于高磷鲕状赤铁矿石还原焙烧的可能性,以鄂西某铁品位为42.72%的鲕状赤铁矿石和河北某铁品位为23.96%、固定碳含量为32.83%的高炉灰为原料,进行了共还原焙烧回收铁试验。结果表明:在高炉灰用量为30%、共还原焙烧温度为1 150℃、焙烧时间为60 min、还原产品磨矿细度为-0.043 mm占96%、磁选磁场强度为87.58 k A/m条件下,可获得铁品位为91.88%、回收率为88.38%、磷含量为0.072%的还原铁。不同高炉灰用量下焙烧产品的XRD分析结果表明:随高炉灰用量的增加,铁的衍射峰逐渐增强,增加高炉灰用量有利于含铁矿物被还原成金属铁,但还原铁产品磷含量也升高。高炉灰作为还原剂用于高磷鲕状赤铁矿共还原焙烧,为高效利用高炉灰和难选铁矿石提供了一种新思路,又可以降低鲕状赤铁矿石直接还原焙烧的成本,同时减轻高炉灰对环境的污染,具有较高的经济和环境效益。

还原剂组分对高磷鲕状赤铁矿直接还原效果的影响

分别以活性炭、焦炭、无烟煤1和褐煤为还原剂,并添加混合钠盐脱磷剂,通过直接还原焙烧—磨矿—弱磁选对鄂西高磷鲕状赤铁矿石进行提铁降磷试验,发现灰分、固定碳和挥发分3种组分含量的不同导致4种还原剂对所获直接还原铁指标(铁品位、铁回收率、磷含量)的影响也不相同,但由于还原剂中3种组分的影响相互交织在一起,因而较难分别归纳出各组分对直接还原铁指标的影响规律。为此,又引入另6种还原剂,采取将不同单一还原剂进行复配,使复配还原剂只有1种组分的含量发生改变的方法进行了进一步研究,结果表明:还原剂中挥发分的含量较高有利于提高直接还原铁的铁回收率,但对直接还原铁的铁品位和磷含量有不利影响;还原剂中固定碳的含量较高也有利于提高所获直接还原铁的铁回收率而对直接还原铁的铁品位影响不大,但对降磷不利;还原剂灰分含量过高对直接还原铁的铁品位、铁回收率和磷含量都有不利影响。以上研究成果为采用直接还原焙烧—弱磁选工艺对高磷鲕状赤铁矿石进行提铁降磷时合适还原剂的选择提供了有益的参考。

某硫尾矿磁选精矿直接还原同步脱硫时的脱硫机理

通过XRD分析和SEM分析,研究了内蒙某硫尾矿的高硫弱磁选精矿在直接还原同步脱硫过程中还原剂惠民褐煤和脱硫剂SH的脱硫作用机理。结果表明:惠民褐煤有一定的脱硫效果,其原因是因为惠民褐煤形成的高温还原气氛可使黄铁矿和磁黄铁矿生成气态单质硫、气态羰基硫、金属铁和非磁性的陨硫铁,气态硫的挥发及陨硫铁在焙烧产物磨矿—弱磁选时与金属铁的分离使硫得以去除。SH对脱硫起进一步的促进作用,其作用机理为SH在焙烧过程中与黄铁矿和磁黄铁矿生成金属铁和没有磁性的硫化钙,硫化钙通过焙烧产物磨矿—弱磁选与金属铁分离,使脱硫达到预期目标。

铜渣与高炉灰共还原—磁选回收铁试验

以铁品位35.59%的山东某地的铜渣和山东、甘肃两地的四种高炉灰为原料,进行共还原—磁选回收铁工艺试验,研究了高炉灰作为共还原—磁选工艺还原剂的可行性。结果表明,焙烧体系中仅加入高炉灰时,铜渣与高炉灰共还原—磁选所得还原铁指标均较差;当加入氟化钙时,还原铁中铁品位和铁回收率均大于90%,指标较好,实现了铜渣与高炉灰中铁资源的高效回收。高炉灰种类及用量、氟化钙用量、还原温度、还原时间及磨选条件均对还原铁指标有影响,在铜渣∶G1∶氟化钙质量比为100∶30∶15、共还原温度1250℃、共还原时间60 min的条件下焙烧,然后在磨矿细度-74μm占51.87%、磁场强度80 kA/m条件下磁选,可获得铁品位和铁回收率分别为92.06%和92.65%的直接还原铁。该工艺可以为铜渣和高炉灰的综合利用提供参考。

非氰化法浸出某低品位金矿的试验研究

采用无氰化堆浸法对甘肃某低品位金矿(金品位为0.5 g/t)进行试验研究,考察了浸出剂种类、浸出剂浓度、浸出时间等工艺参数对金矿浸出效果的影响规律。研究结果表明,选用硫代硫酸铵(浓度为0. 5 mol/L)为浸出剂,草酸钠(氧化剂)、三氯化铁、硫脲为助浸剂,浓度分别为12. 5 mmol/L、5 mmol/L、5 mmol/L,浸出固液比=1∶3,氨水调节pH=10时,金浸出率可达到85. 37%,获得了较好的选别指标。试验所采用的工艺可将低品位金矿中的金回收,同时避免氰化浸出法所产生的氰化物污染,为处理同类型金矿提供了技术支持。

钛磁铁矿直接还原——磁选钛铁分离主要影响因素探析

从钛磁铁矿还原历程和焙烧方式、还原条件、磨选条件对钛磁铁矿直接还原—磁选钛铁分离的影响等4个方面分析总结了钛磁铁矿直接还原—磁选技术的研究进展。在直接还原过程中,钛磁铁矿的还原历程为Fe_(2.75)Ti_(0.75)O_(4)→Fe_(2)TiO_(5)→Fe_(2)TiO_(4)→FeTiO_(3)→FeTi_(2)O_(5)→Ti_(2)O_(3);从现阶段看,钛磁铁矿直接还原常用的焙烧方式主要有内配法和包埋法,其中内配法还原温度低、还原时间短、还原剂用量低,成本低且钛铁分离效果更好,包埋法所得富钛产品中TiO_(2)品位高,有利于钛资源回收利用;还原剂、还原温度、还原时间和添加剂均对钛铁分离效果有影响,适宜的还原条件有利于钛铁矿物的还原和金属铁颗粒的聚集长大,从而促进钛铁分离;磨矿细度和磁场强度也对钛铁分离效果有影响,磨矿细度不宜过粗/过细,磁场强度不宜过大/过小。通过分析比较可以看出,钛磁铁矿直接还原过程中还原历程和强化钛铁分离的深入研究对钛、铁资源的综合利用具有重要意义,最后指出了钛磁铁矿直接还原—磁选钛铁分离技术发展和进步的主要方向。

硫酸渣与高炉灰共还原-磁选回收铁试验研究

验证了以高炉灰为还原剂时硫酸渣与高炉灰共还原-磁选回收铁工艺的可行性,考察了还原剂种类及用量、还原温度、还原时间、磨矿细度、磁场强度对还原铁指标的影响。结果表明,采用共还原-磁选工艺能够充分利用高炉灰中碳资源的还原性,实现硫酸渣与高炉灰中铁资源的回收,且不同种类高炉灰对共还原-磁选所得还原铁指标影响不同,以G4高炉灰为还原剂时还原铁中铁品位和铁回收率较好,在G4用量50%、还原温度1 200℃、还原时间60 min、磨矿细度-74μm粒级占47.93%、磁场强度0.10 T条件下可获得铁品位91.96%、铁回收率91.62%的直接还原铁,该工艺可为硫酸渣和高炉灰的综合利用提供参考。

铜渣与高炉灰共还原-磁选工艺回收铁试验研究

铜渣与高炉灰共还原-磁选工艺可以协同处理工业固体废弃物铜渣和高炉灰,但不同种类高炉灰所得还原铁指标差异大,针对某高炉灰为还原剂时所得还原铁的铁品位低问题,进行了工艺优化研究。研究发现,升高还原温度和延长还原时间后所得还原铁的铁品位仍较低(<76%),未达到预期目标。通过试验对比了共还原体系中加入氧化钙、碳酸钠、硫酸钠和氟化钙对还原铁的铁品位和铁回收率的影响,结果表明,以氟化钙为添加剂时可以在保证铁回收率的同时提高铁品位;在高炉灰用量50%、氟化钙用量15%、还原温度1250℃、还原时间60 min、粒度-74μm含量59.17%、磁场强度80 kA/m条件下可获得铁品位为91.08%的还原铁,铁回收率为92.55%,优化效果好。试验结果可为铜渣和高炉灰的资源综合利用和共还原-磁选工艺的广泛应用提供参考。

磨矿方式对闪锌矿和黄铁矿浮选动力学影响研究

为了研究磨矿方式对闪锌矿和黄铁矿浮选行为的影响,通过6种浮选动力学模型,分别考察了干磨、湿磨及磨矿时间下2种矿物的粒度组成及动力学参数。结果表明,6种动力学模型均表现出了良好的拟合效果。氧化速率、磨矿方式、粒度组成共同决定了闪锌矿和黄铁矿的浮选表现。其中,黄铁矿较闪锌矿具更高的氧化速率及更低的浮选回收率。湿磨产品较干磨更细,所有试验中-0.015 mm微细粒级的产率最高,这有利于新生表面的暴露,并导致黄铁矿的快速富集,但同时释放更多Fe^(3+),降低了闪锌矿的浮选速率。干磨产品粒度组成更粗且颗粒表面粗糙度更高,这促使闪锌矿和黄铁矿干磨后的ε_(∞)值较湿磨更高。

离子沉淀浮选法回收废水中的Cu^(2+)

研究了离子沉淀浮选法回收模拟废水中Cu^(2+)的工艺,重点考察了丁基黄药、十二烷基三甲基溴化铵及其组合捕收剂对浮选指标的影响,结果表明:在Cu^(2+)浓度高达2000 mg/L的模拟废水中加入沉淀剂Na_(2)S·9H_(2)O,当n(S^(2-))∶n(Cu^(2+))为1.1∶1时,废水中的Cu^(2+)基本沉淀完全,生成的黑色CuS沉淀可采用浮选法回收。浮选过程中,以十二烷基三甲基溴化铵为捕收剂时,浮选后的柱内水损失率低、泡沫产品中CuS沉淀回收率高,离子沉淀浮选效果比以丁基黄药为捕收剂时好。以丁基黄药和十二烷基三甲基溴化铵为组合捕收剂,加入少量2#油为起泡剂时,还可以明显减少浮选过程中的水量损失、提高选别指标、降低捕收剂用量。当以100 mg/L丁基黄药、100 mg/L十二烷基三甲基溴化铵和38 mg/L的2#油为浮选药剂时,柱内水损失率仅为3.75%,泡沫产品中CuS沉淀回收率可高达90.21%。

硫酸渣与高炉灰制备零价铁及其去除废水中Cu^(2+)

以工业固体废弃物硫酸渣和高炉灰为原料,采用碳热还原法制备零价铁,并用于去除废水中Cu^(2+),研究了制备条件和反应条件对Cu^(2+)去除率的影响。结果表明,利用高炉灰的还原性可将硫酸渣与高炉灰中的铁氧化物还原为零价铁;该零价铁可去除废水中Cu^(2+),在一定范围内增加高炉灰用量、升高还原温度、延长还原时间有利于优化废水中Cu^(2+)的去除效果;当高炉灰用量50%、还原温度1200℃、还原时间60 min时,所制备的零价铁用于去除废水中Cu^(2+)效果最好,且该零价铁可适用于较广的pH范围和较高的Cu^(2+)初始浓度;零价铁将Cu^(2+)还原为Cu^(0)并吸附在其表面进行去除,当零价铁用量为0.75 g/L、废水pH=4、Cu^(2+)初始浓度100 mg/L时,Cu^(2+)去除率可达93.05%。本研究为硫酸渣和高炉灰的资源综合利用及零价铁处理Cu^(2+)废水提供参考。

高炉灰与赤泥共还原-磁选回收铁试验研究

高炉灰与赤泥均为含铁的工业固体废弃物,直接堆存不仅严重污染环境,还造成资源浪费。为了综合回收利用高炉灰和赤泥,以拜耳法赤泥为原料,分别添加山东高炉灰(SG)、河北高炉灰(HG)和甘肃高炉灰(GG)为还原剂,验证高炉灰与赤泥共还原-磁选回收铁工艺的可行性。结果表明,高炉灰与拜耳法赤泥共还原-磁选工艺能够实现铁资源的回收,添加不同种类的高炉灰得到的还原铁指标差异较大,SG为还原剂时得到的还原铁指标较好,HG次之,GG最差;还原温度、还原时间及磨矿细度均对还原铁指标有影响,添加30%的SG为还原剂,在还原温度1200℃、还原时间60 min、磨矿细度为-74μm占62%的条件下进行高炉灰与赤泥共还原-磁选回收铁试验,最终获得铁品位92.05%、铁回收率为92.14%的直接还原铁。产品的铁品位及铁回收率均大于90%,指标较优,试验结果可以为高炉灰与赤泥的综合利用提供参考。