Industrial utilization of arsenic-containing gold dressing tailings as pellet prepared by straight grate process

The utilization of arsenic-containing gold dressing tailings is an urgent issue faced by gold production companies worldwide.The thermodynamic analysis results indicate that ferrous arsenate(FeAsO_(4)),pyrite(FeS_(2))and sodium cyanide(NaCN)in the arsenic-containing gold metallurgical tailings can be effectively removed using straight grate process,and the removal of pyrite and sodium cyanide is basically completed during the preheating stage,while the removal of ferrous arsenate requires the roasting stage.The pellets undergo a transformation from magnetite to hematite during the preheating process,and are solidified through micro-crystalline bonding and high-temperature recrystallization of hematite(Fe_(2)O_(3))during the roasting process.Ultimately,pellets with removal rates of 80.77% for arsenic,88.78% for sulfur,and 99.88% for cyanide are obtained,as well as the iron content is 61.1% and the compressive strength is 3071 N,meeting the requirements for blast furnace burden.This study provides an industrially feasible method for treating arsenic-containing gold smelting tailings,benefiting gold production enterprises.

利用褐铁矿型红土镍矿烧结矿制备Fe-Cr-Ni合金

我国是不锈钢第一生产大国,但作为冶炼不锈钢主要原料的镍矿及铬铁矿资源贫乏,占红土镍矿资源总量60%以上的褐铁矿型红土镍矿与低品位铬铁矿愈发受到关注。同时,不锈钢冶炼通常需先分别生产铬铁和镍铁,工艺流程长,生产成本高。因此,本文基于烧结—高炉工艺,利用褐铁矿型红土镍矿烧结矿低成本地一步制备出了Fe-Cr-Ni合金。通过热力学分析及熔炼参数的优化,重点研究了不同Cr_(2)O_(3)含量的含镍烧结矿(S1:4.84 wt%;S3:7.72 wt%)的熔炼特性。在熔炼时间60 min(S1)/90 min (S3)、熔炼温度1600℃、焦粉用量20 wt%、炉渣碱度1.0的最佳条件下,成功制备出了铬品位5.6 wt%~9.3 wt%、镍品位1.55 wt%~1.70 wt%、铁品位84 wt%~88 wt%的Fe-Cr-Ni合金,其铬、镍和铁的回收率分别在90%、98%和96%以上。研究表明,含镍烧结矿Cr_(2)O_(3)含量的提高会造成熔炼时间的延长,这不利于焦比的降低与不锈钢产量的提高。在后续研究中,将开发出由含镍烧结矿与含铬球团矿构成的综合炉料结构,以更有效地实现高铬镍铁的冶炼。

煤矸石烧结自热脱碳活化技术研究

煤矸石是煤炭开采和选矿过程中产生的固体废物。大规模脱碳和活化处理是实现煤矸石高效利用的关键步骤。本文提出了一种利用煤矸石的热值烧结制备水泥混合材料的新工艺。利用XRD、FTIR、SEM和力学性能分析,研究了不同烧结活化条件下产物的矿物组成、晶体结构和微观结构,揭示了煤矸石的活化机理。试验表明,添加3%的煤和不含返矿制备的活化煤矸石与水泥混合制备的水泥胶砂(活化煤矸石配比为30%)具有最佳的力学性能。此外,用不含煤和返矿制备活化煤矸石的利用系数可达到0.96 t/(m^(2)·h),产品与水泥混合制备的水泥胶砂的力学性能良好。产品分析表明,抽风烧结的热活化能显著提高煤矸石的胶凝活性。过程能耗、生产效率和产品质量的综合评价表明,该技术具有良好的工业应用前景。

MgO含量和来源对球团焙烧特性及冶金性能的影响

分别以5种不同的含镁添加剂(高镁磁铁矿、镁橄榄石、白云石、菱镁石和氧化镁粉)制备镁质球团,阐述MgO含量和来源对磁铁矿球团焙烧特性及冶金性能的影响.研究结果表明:不同的含镁添加剂对于生球的落下强度有着一定影响,其中氧化镁粉与高镁磁铁矿均能够提高球团的落下强度.相同的预热焙烧制度下,提高MgO含量会增加球团孔隙率,降低预热和焙烧球团的抗压强度,其中白云石对焙烧球团强度的不利影响最小.增加预热球团的氧化度有利于促进镁质焙烧球团固结,提高其抗压强度.在MgO来源相同的情况下,MgO含量的增加会导致球团孔隙的增减,降低了球团强度,而配加不同种类的含镁添加剂,均能不同程度改善球团的还原膨胀性、低温还原粉化性和还原性,其中配加高镁磁铁矿的球团的还原膨胀性和低温还原粉化性均优于于其他含镁球团.

基于OBE理念的“耐火材料”课程教学改革与实践

随着高等教育改革的深入推进,传统教学模式已难以满足新工科背景下多元化、创新型卓越工程人才培养要求。针对目前“耐火材料”课程教学中存在的问题,尝试引入OBE理念进行教学改革,围绕教学成果,聚焦能力培养,明确教学目标,优化教学内容,革新教学方法,构建多元化评价体系,从而激发学生自主学习的兴趣和动力,提升面向行业和社会的人才培养质量,并为其他工程学科课程的实践教学改革提供借鉴。

不锈钢尘泥球团预还原-熔炼回收有价金属

不锈钢行业每年会产生大量的不锈钢尘泥,其中含有Fe、Cr、Ni等有价元素。目前不锈钢尘泥常用的处理方法如简单填埋和堆存,存在处理不完全、易产生二次污染、处理成本高等问题。本文提出了一种以球团预还原-熔炼来综合利用不锈钢酸洗污泥、除尘灰、氧化铁皮的新工艺。结果表明:不锈钢尘泥球团在预还原温度1250℃,预还原时间80 min,C、Fe质量比为1.5,内配炭量2%的条件下还原时,所得预还原球团抗压强度为685 N,金属化率为82.84%。该预还原球团在配焦量为8%和温度1625℃下熔炼20min,得到铬铁合金中Fe、Cr、Ni含量分别为66.90%、20.28%和0.96%,回收率分别为97.62%、97.91%、96.45%。该工艺可以高效地回收不锈钢尘泥中的有价金属,获得的铬铁合金可作为200系、300系不锈钢冶炼的炉料。

Synchronous enrichment of phosphorus and iron from a high-phosphorus oolitic hematite ore to prepare Fe-P alloy by direct reduction-magnetic separation process

In this study,direct reduction-magnetic separation process was applied to enrich phosphorus and iron to prepare Fe-P crude alloy from a high phosphorus oolitic hematite ore(HPOH).The results show that at lower temperatures and with absence of any of additives,Fe cannot be effectively recovered because of the oolitic structure is not destroyed.In contrast,under the conditions of 15%Na_(2)SO_(4)and reducing at 1050℃ for 120 min with a total C/Fe ratio(molar ratio)of 8.5,a final Fe-P alloy containing 92.40%Fe and 1.09%P can be obtained at an overall iron recovery of 95.43%and phosphorus recovery of 68.98%,respectively.This metallized Fe-P powder can be applied as the burden for production of weathering resistant steels.The developed process can provide an alternative for effective and green utilization of high phosphorus iron ore.

Reducing process of sinter in COREX shaft furnace and influence of sinter proportion on reduction properties of composite burden

In order to reduce the materials cost of COREX ironmaking process,sinter has been introduced into the composite burden in China.This work explored the reducing process of sinter in COREX shaft furnace to clarify its reduction properties change and then the effect of sinter proportion on metallurgical performance of composite burden was investigated.The results show that the reducing process of sinter in COREX shaft furnace was basically same with that in blast furnace but sinter seems like breaking faster.Under reducing condition simulated COREX shaft furnace,sinter possessed the worst reduction degradation index(RDI)and undifferentiated reduction index(RI)compared with pellet and iron ore lumps.Macroscopic and microscopic mineralogy changes indicated that sinter presents integral cracking while pellet and lump ore present surface cracking,and no simple congruent relationship exists between cracks of the burden and its ultimate reduction degradation performance.The existence of partial metallurgical performance superposition between composite and single ferrous burden was confirmed.RDI_(+6.3)≥70%and RDI_(+3.15)≥80%were speculated as essential requirements for the composite burden containing sinter in COREX shaft furnace.

山岭公路特长隧道项目进度控制技术的应用

本文针对老营隧道施工工序衔接不到位,工序不均衡的问题原因的分析,从而通过编制合理的工序时间进度计划,对施工工序进行了有效的管控措施,施工效率大大提高,为工期实现了有效的管理和控制,确保了老营隧道的如期贯通,进而为山岭公路特长隧道项目积累了宝贵的时间管理经验,可以为类似项目提供借鉴指导。

离轴抛物面镜复合抛光技术研究

在以机器人控制小工具抛光及离子束抛光为核心的复合加工及检测技术中,首先使用机器人柔性气囊抛光工具及金属磨盘对非球面镜面进行快速研磨及抛亮,随后采用沥青磨盘对中频误差进行匀滑加工,最终使用离子束抛光技术将非球面面形修形到最终要求。随后采用三坐标测量机来检测研磨及粗抛光阶段的面形误差,精抛光阶段面形误差的检测则采用零位干涉检测技术进行。通过使用上述方法对一口径为408mm的离轴非球面镜的加工与检测,最终使其面形精度达到0.015λ(λ=632.8nm),满足了设计要求。

低品位红土镍矿综合利用现状及进展

不锈钢领域在镍消费结构中占主导地位,随着硫化镍矿资源的枯竭和镍铁合金需求量的增加,红土镍矿作为现阶段主要镍基生产原料,火法处理工艺已逐渐成为其主流工艺。但随着进口到国内的红土镍矿资源品位走低,原料特性更加复杂化,如何绿色高效地利用这些低品位资源进行镍铁合金制备,已逐渐成为实现中国不锈钢产业可持续发展的瓶颈。根据国内外研究现状并结合本课题组相关的研究工作,综述了现阶段红土镍矿火法处理工艺的研究进展和存在的不足,通过系统地开发出低品位红土镍矿火法处理工艺关键协同技术,以期解决不锈钢生产所需镍基原料的短缺局面和实现不锈钢工业绿色健康发展。

回转窑结圈形成机理及应对措施的研究进展

链箅机-回转窑作为中国主要的氧化球团生产工艺,回转窑结圈问题已成为实现高效低耗生产氧化球团矿的瓶颈。根据国内外研究现状并结合本课题组相关的研究工作,阐述了回转窑结圈及其危害,综述了回转窑结圈的形成机理及其应对措施的最新研究进展,提出了预防和处理回转窑结圈问题未来的研究和发展方向。

铁矿石高温烧结基础特性评价方法的国外研究进展

随着全球优质铁矿石日益减少、资源禀赋变差,国内外钢厂普遍面临着烧结原料供应不稳定、铁矿石性质波动大、原料结构频繁变化等问题,对烧结生产、高炉冶炼和产品质量产生了极大的不利影响。因此,开展铁矿石烧结性能评价研究具有重要的现实意义。铁矿石烧结基础特性可分为冷态特性和高温特性两大类,前者主要包括铁矿石的化学成分、粒度组成、矿物学特性等常温性质,后者主要包括铁矿石的同化性能、液相生成特性等高温成矿行为及实际烧结性能。概述了国外关于铁矿石高温烧结基础特性评价方法的研究进展,系统归纳了不同研究机构提出的评价指标和试验方法。已有研究表明,现有基于团块烧结法的评价方法虽然对铁矿石不同的烧结行为分别进行了深入研究,但未能在其与铁矿石的实际烧结性能之间建立起准确可靠的关系,主要原因在于,对影响铁矿石实际烧结性能的最关键因素把握不准,同时对烧结过程的模拟性有待提高。因此,揭示铁矿石基础特性与其烧结性能的内在联系,首要前提在于必须深入研究和把握“铁矿石-制粒物料-烧结矿”不同阶段物料性质的传递规律,查明影响铁矿粉烧结过程的主要因素,这对找准高温烧结基础特性研究的切入点具有十分重要的意义。

外伤性肋骨骨折术后患者呼吸道感染的相关因素分析

目的探究外伤性肋骨骨折患者术后并发呼吸道感染的相关因素,为医院预防及控制感染提供依据。方法选取医院2014年12月-2016年12月收治的374例外伤性肋骨骨折患者作为研究对象,观察患者住院治疗过程中并发呼吸道感染情况,并对引起患者发生感染的影响因素进行分析。结果 374例肋骨骨折患者骨折原因主要为车祸伤占31.55%;患者术后发生呼吸道感染66例,感染率为17.65%,其中上呼吸道感染15例,下呼吸道感染51例;通过多因素Logistic回归分析,住院天数、年龄、吸烟史、慢支炎病史、咯痰困难、糖尿病史及疼痛是外伤性肋骨骨折术后患者并发呼吸道感染的独立相关因素。结论外伤性肋骨骨折患者术后感染受多种因素影响,临床应针对相关因素,加强管控措施,降低患者感染发生率。

废弃块矿作铺底料强化红土矿烧结工艺及机制

为减少因低品位废弃含镍矿堆积而产生的重金属污染和镍资源浪费,同时达到有效利用固废资源及改善褐铁矿型红土镍矿烧结性能的目的,在研究两者基本物化性能及矿物赋存状态的基础上,对比了褐铁矿型红土镍矿无铺底料烧结工艺、烧结矿铺底料烧结工艺及废弃块矿铺底料烧结工艺各项指标,并揭示了相关机制。结果表明:相对于无铺底料烧结工艺及烧结矿铺底料烧结工艺,采用废弃块矿作为铺底料能更为有效地改善褐铁矿型红土镍矿烧结性能,烧结矿转鼓强度分别提高10.16%、3.82%,利用系数分别增加13.40%、6.80%,固体燃耗分别降低9.64%、9.20%;同时,烧结矿冶金性能优异,RI和RDI+3.15mm分别高达78.24%及96.79%。固结机制研究发现:相对于其他2种工艺,废弃块矿铺底料烧结工艺中,烧结矿微观结构由大孔薄壁结构转化为大孔厚壁结构,且孔洞趋于规则的圆形;另外,SFCA面积分数由7.27%、8.78%增至12.21%,并沿孔洞边缘向内部发展,主要固相—铁尖晶石晶粒有所长大,彼此之间连结程度较好,能更为有效地被液相所润湿,烧结矿微观结构更为紧密,从而使得烧结矿强度进一步提高。而强度更高的块矿作为铺底料,料层透气性更为有效地提高,促进了无烟煤的充分燃烧,使得烧结矿固体燃耗大幅降低,利用系数明显改善。

适用于高炉冶炼不锈钢母液的含铬炉料制备

使用低品位铬铁精矿（或粉矿）是提高不锈钢产品市场竞争力的有效措施,对精粉进行预先造块是提高熔炉冶炼效率、降低焦比不可缺少的步骤。回顾了中南大学使用低品位南非铬铁精矿制备高品质炉料用于高炉冶炼不锈钢母液工艺的相关研究及经验。前期扩大试验表明,任意铬铁精矿比例条件下均可制备出高强度氧化球团（〉2 500 N/个）和烧结矿。高压辊磨预处理是强化铬铁精矿造块的关键技术。为获得满足高炉冶炼要求的炉料冶金性能,南非铬铁精矿的使用比例应低于60%。球团烧结技术是对细粒铬铁精矿造块有效且较经济的技术手段,所得含铬烧结矿用于高炉冶炼不锈钢母液工艺是可行的。

含锌杂料球团金属化烧结实验研究

为了研究钢铁企业含锌杂料的高效利用新技术,以3种含锌粉尘和1种硫酸渣为对象,开展球团金属化烧结新工艺研究。结果表明:在内配无烟煤,生球水分18%,造球时间13min的条件下造球,在总C/Fe(质量比)为0.5、外配还原剂烟煤(内外还原剂C含量分加比例为50:50)、料层高度400mm和风速0.4m/s的条件下鼓风烧结,得到成品率为85.62%、利用系数为0.471t/(m2·h)、转鼓强度为81.31%及固体燃耗为309.67kg/t的良好指标。金属化烧结矿全铁质量分数为60.53%,金属化率为45.23%,Zn的质量分数为0.18%,锌脱除率为92.78%,烟气冷凝后得到的粉尘经过进一步提纯后可作为锌冶炼的原料。

低阶煤一步法制备活性炭的脱硫脱硝性能

活性炭法是能实现多种污染物综合控制的烟气治理技术,可同时处理烧结过程中产生的二氧化硫和氮氧化物等有害物质,但由于活性炭较高的生产和使用成本,限制了其在烧结烟气多污染物净化领域的推广应用。以低阶煤为基炭,氧化球团为活化剂,利用低阶煤热解和气化反应与铁氧化物还原之间的耦合作用,一步完成低阶煤炭化和活化,制备活性炭(SF AC),并与商品活性炭(ZJ AC)在产品工业分析、比表面积、碘吸附值、脱硫脱硝性能和再生活性炭吸附性能等方面进行综合比较。结果表明,SF AC的碘吸附值、比表面积分别为695.13 mg/g、370.42 m^(2)/g,而ZJ AC仅530.54 mg/g、157.50 m^(2)/g,单独脱硫时SF AC、ZJ AC的穿透硫容分别为368.11 mg/g、73.58 mg/g,单独脱硝时SF AC、ZJ AC的穿透硝容分别为250.39 mg/g、14.99 mg/g,前者较后者具有更优的吸附性能;就再生性能而言,SF AC、ZJ AC的脱硫脱硝性能均出现下降,但前者的脱硫脱硝性能更优;与单独脱硫、脱硝相比,两种活性炭同时脱硫脱硝时脱硫性能均提高,脱硝性能却降低,采用NH_(3)低温催化还原可改善脱硝性能差的问题。

菱铁矿直接还原-低阶煤提质一体化扩大试验

菱铁矿作为中国重要的铁矿资源,因具有"贫、细、杂"的特点,常规选矿工艺无法对其进行有效分选;此外,中国低阶煤通常被用作低级燃料直接燃烧使用,导致大气污染严重。因此,开发复杂难选铁矿石及低阶煤资源高效清洁利用新技术,将具有重要现实意义。以难选的低品位菱铁矿和难利用低阶煤为对象,开展菱铁矿直接还原与低阶煤提质一体化扩大试验研究。以神府烟煤为还原剂,在直接还原温度为1 050℃,时间为120 min,C/Fe质量比为2.50,脱硫剂配比为6%,干式磁选磁场强度为0.15 T,一段磨矿细度小于0.074 mm占50%左右,湿式磁选磁场强度为0.08 T,二段磨矿细度小于0.074 mm占90%左右,磁选磁场强度为0.043 T的条件下,可获得直接还原铁(DRI)粉铁品位91.03%、铁总回收率81.33%的良好指标;同时每吨DRI固定碳质量分数为76.11%的半焦产品产出率为1 340 kg,其质量达到工业及民用燃料兰炭Ⅰ级品标准。在煤基直接还原工艺中一步成功实现低阶煤半焦化提质和铁矿直接还原,不仅可制备电炉炼钢原料,还可以生产新型的清洁燃料半焦。

含镍、铬复合氧化球团的制备工艺

利用廉价的低品位铬铁矿精矿以及红土镍矿制备含镍、铬复合球团,用于高炉生产含镍和铬不锈钢母液,对于保障不锈钢产业的可持续发展具有重要意义。系统研究含镍、铬球团制备工艺,探究红土镍矿配比、铬铁矿配比以及添加剂对球团强度的影响。结果表明,当混合料配比为45%红土镍矿+15%铬铁矿+40%铁精矿时,添加7.7%添加剂的混合料经高压辊磨预处理后可制备出合格生球,在预热1000℃+12 min,焙烧(1220~1250℃)+12min的条件下可获得抗压强度大于2500N/个的成品球团,可用于高炉生产铁、镍和铬三元不锈钢母液。