Thermodynamic Behavior of Manganese and Phosphorus between Liquid Iron and CaO-MgO-SiO_2-Al_2O_3-Fe_tO-MnO-P_2O_5 Slags

The thermodynamic behavior of manganese and phosphorus between liquid iron and CaO-MgO-SiO2-Al2O3-FetO-MnO-P2O5 ladle slag system was addressed by investigating the thermodynamic equilibria between liquid iron containing Mn and P and the ladle slag at 1873 K. The Mn distribution ratio L-Mn increases with increasing FetO content and decreasing the basicity ((%CaO + %MgO)/(%SiO2 + %Al2O3 + %P2O5)) in slag, while the P distribution ratio Lp seems to be increased as FetO content and the basicity increases. The values of L-Mn and L-p decrease by the addition of Al2O3 into slag. The expression of the dependence of L-Mn and L-p on the basicity and FetO content in slag was obtained.

铁尾矿—硅锰渣—赤泥协同制备超高性能混凝土力学性能研究

选用铁尾矿粉、硅锰渣粉和赤泥作为矿物掺合料代替部分普通硅酸盐水泥,协同制备了2种不同水胶比的超高性能混凝土,研究了掺入铁尾矿—硅锰渣—赤泥的超高性能混凝土(Ultra-high Performance Concrete,UHPC)的力学性能,探究了铁尾矿粉掺量对UHPC的抗弯强度、劈裂抗拉强度和抗压强度的影响。结果表明:①水胶比较低的超高性能混凝土中,铁尾矿粉对混凝土抗弯强度影响较大,对劈裂抗拉强度影响较小;②水胶比较高的超高性能混凝土中,铁尾矿粉对混凝土抗弯强度的影响与对劈裂抗拉强度的影响基本一致;③随着铁尾矿粉掺量增加,水胶比为0.20和0.25的超高性能混凝土抗压强度降低,硅锰渣—赤泥组超高性能混凝土28 d抗压强度最大降低幅度分别为19.2%和22.9%。上述分析进一步反映出:①铁尾矿粉在超高性能混凝土中的掺量不宜超过矿物掺合料总量的40%;②铁尾矿粉的掺加不利于超高性能混凝土的早期抗压强度提升,但适量掺加铁尾矿粉(20%)有利于超高性能混凝土后期抗压强度增长;③三参数模型系数相对于铁尾矿—硅锰渣—赤泥超高性能混凝土的抗压强度和养护龄期关系相对集中,拟合相关系数较高。

铁锰固废促进污泥堆肥进程及其腐殖化特性

利用铁锰类工业固废提升污泥堆肥腐殖化程度,可实现污泥与工业固废的协同处理与资源化利用。文章以污水厂脱水污泥为对象,添加铁锰冶炼渣或铁锰尾矿开展15 d堆肥试验,探究了污泥堆肥的腐殖化进程及特性。将铁锰固废添加至污泥类有机质固体废物中,堆体升温速率更快,50℃以上高温期可达96 h;堆肥处理15 d后,HA/FA均不低于1.0,种子发芽指数GI达到100%以上。堆肥产物除As外,其他重金属含量均低于《农用污泥污染物控制标准》(GB 4284-2018)A级标准限值,堆肥产物适于园地、牧草地、不种植食用农作物耕地使用。添加铁锰冶炼渣的堆肥产物多酚氧化酶、脱氢酶活性最高分别达到2.2μmol/(h·g)、13.5 mg/(d·g),水溶性有机碳含量明显上升,铁锰冶炼渣有利于有机质中间组分向胡敏酸类大分子物质转化,在保留碳素、氮素的同时,提高堆肥稳定性和腐熟度。

与CaO-FetO-SiO2-MnO-P2O5渣平衡的碳饱和铁中锰含量的预测

以铁坩埚为反应器,在MoSi2高温电阻炉并有Ar气氛保护下测定了1623 K下CaO-FetO-SiO2-MnO-P2O5渣与液态Ag中Mn的分配平衡。结果表明,Mn的分配比随着渣碱度的增加而降低。在一定的碱度范围内,随着wFetO的增加,Mn在渣与碳饱和铁中的分配比先增加,但wFetO的继续增加会导致Mn分配比的降低。在试验条件下,当wFetO=50.3%、渣碱度为0.3时,Mn在渣铁间的分配比达到最大值576.6,对应的碳饱和铁水中的wMn=0.015%。得到了Mn在渣与碳饱和铁中的分配比与渣组成的多元线性回归方程,该回归方程可用于预测与铁水预处理脱锰渣平衡的铁水中wMn及达到理想的铁水中wMn所需要的渣量。

广西玉林胜果寺古代冶铸遗址研究

玉林胜果寺古代冶铸遗址位于广西玉林市兴业县龙安镇杨前村胜果寺附近的丘陵,面积超过2000m^2。采用扫描电镜及能谱分析(SEM-EDS)、金相和矿相等研究方法,对胜果寺古代冶铸遗址的5个冶金遗物炉渣样品进行成分和显微组织分析检测。结果表明,该遗址为生铁冶铸遗址,炼渣属锰硅铝系高锰炉渣。冶炼产品除供本地铸锅等生产生活用品外,大量运往韶州涔水场浸铜。

FeO-MnO-MgO-SiO_2渣系和铁液间锰的平衡

利用炉渣结构的共存理论处理FeO—MnO—MgO—SiO_2熔渣和铁液间锰的平衡问题后,证明K’Mn=N_(MnO)/(N_(FeO)[％Mn])不因炉渣碱度而改变,是相当守常的。从该规律出发计算得出的[％Mn]_计与实测的[％Mn]_实是符合的,从而证明所推导的计算模型可以反映上述四元渣系的实际情况。

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定高钛渣铁中锰磷钒

以电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定高钛渣铁中Mn,P,V。试验了基体和共存元素干扰情况,优选了元素分析谱线和仪器参数;采用同步背景校正、K系数校正以及基体匹配相结合的方法来消除基体、共存元素的干扰和试液进样雾化的物理化学因素影响。试样分析结果与常规化学法分析结果对照一致。

景洪水电站混凝土掺和料选择试验研究

景洪水电站坝址周边地区粉煤灰资源非常匮乏,因此对当地的水淬矿渣、凝灰岩粉、石灰岩粉等材料进行试验研究。通过试验、分析,为景洪工程混凝土提供技术性能理想、经济可行的掺和料及配比,其中石灰岩粉作为混凝土掺和料在国内尚属首次。

典型铁合金渣的资源化综合利用研究现状与发展趋势

典型铁合金渣(硅锰渣,镍铁渣,铬铁渣)面临产量大、利用率低等紧迫问题.目前,我国对铁合金渣的利用主要集中于水泥、混凝土等传统建筑材料,但是其能耗大和产品价值相对局限.随着市场需求以及环保能源意识的提高,对铁合金渣的综合利用不断从传统建筑材料向具有低能耗、高附价值的新型材料方向转型.本文简要介绍了这三种典型铁合金渣的来源及其分类情况,系统分析了它们的化学成分及其矿物组成的差异性,重点概述了它们在水泥、混凝土等传统建筑材料,以及在地质聚合物、无机矿物纤维、微晶玻璃、人造轻骨料、耐火材料、新型墙体材料、特色功能陶瓷等新型材料领域应用的国内外最新研究进展,分类总结不同种类铁合金渣应用于不同材料的优缺点,并对其今后的利用方向与途径提出了展望,指出了要进一步研究并突破主要利用方式的限制瓶颈、制定并完善相关应用及污染控制标准、以及深入开发并推广高附加值产品的重点发展方向.

钢渣负载纳米零价铁-羟基磷灰石的制备及其对锰的吸附性能

通过液相还原法制备钢渣负载纳米零价铁-羟基磷灰石(S-FH)。分析Fe^(0)-HAP被负载前后的微观形貌,研究了pH、S-FH投加量、反应时间和锰的初始浓度对S-FH吸附锰的影响,并借助吸附动力学模型和吸附等温模型对吸附机理作进一步分析。结果表明,在锰溶液初始浓度5 mg/L、pH=5,S-FH用量0.1 g和反应时间300 min条件下,吸附效果最佳。S-FH对锰的吸附过程更符合Freundlich吸附等温线模型(R^(2)>0.98)和准二级动力学模型(R^(2)>0.99)。吸附机理为离子交换、表面络合和溶解-沉淀。

保温时间对高钙钒渣焙烧阶段关键生成物相的影响研究

采用扫描电镜和能谱仪对高钙钒渣焙烧阶段关键生成物相的粒径、形貌及微区成分变化特征进行了分析,研究了保温时间变化对钒渣焙烧产物的影响规律。结果表明:随着保温时间的延长,氧化铁、铁板钛矿晶体粒径逐渐增大;氧化铁由规则粒状晶体逐步向不规则条状或串珠状连晶转变,铁板钛矿由板状单晶逐步向不规则连晶转变,钒酸钙锰由分散状逐步转向局部聚集。随着保温时长的增加,氧化铁、铁板钛矿微区成分总体变化较小,钒酸钙锰由以钒酸钙为主的混合相逐渐向纯度较高的钒酸钙转变。

一种复配材料对水中Fe、Mn吸附性能的研究

取某村水塘水和某矿山水为试验对象,研究以钢渣为主的复配吸附材料对水中铁、锰的吸附效果。结果表明,吸附材料对水塘水吸附后水样呈酸性,铁、锰的去除率分别在70%、25%以上,吸附材料对矿山水吸附后水样呈碱性,铁、锰去除率分别在95%、40%以上。在水样循环处理中,一次处理后,铁、锰去除率分别为91.27%、36.22%,二次处理后,铁、锰去除率分别为98.56%、99.79%,表明在混合水样中对铁的吸附优先于对锰的吸附。复配吸附材料对铁容量大于7.997 g/kg,对锰的吸附容量约为991.82 mg/kg。

钨精矿分解渣二次资源综合回收

以钨渣为二次资源,研究开发合理的回收工艺,将其中的钨、钽、铌、铁、锰加以回收利用,生产出市场需求的氧化铁和碳酸锰,钨、钽、铌得到富集后重新返回其冶炼过程加以利用。在选定的工艺条件下,从钨渣中回收的钨富集物含WO_(3)61.41%,钨回收率71.36%;钽铌富集物含(Ta_(2)O_(5)+Nb_(2)O_(5))7.94%,钽铌回收率70.69%;氧化铁含Fe_(2)O_(3)90.49%,铁回收率84.75%;碳酸锰含Mn 43.68%,锰回收率83.25%。该工艺实现了资源综合利用的目的。

碱熔-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定钒铁炉渣中钒铁锰磷

采用碳酸钠-硼酸高温熔融样品,经盐酸浸取熔块,选择钒310.230 nm、铁259.940 nm、锰257.610nm和磷213.618 nm为分析谱线,选用基体匹配法来消除基体效应的影响,建立了碱熔-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定钒铁炉渣中钒铁锰磷的方法。结果表明,各元素校准曲线的线性相关系数均不小于0.999;方法中各元素检出限分别为:钒0.0076μg/mL、铁0.0093μg/mL、锰0.0065μg/mL、磷0.0051μg/mL。按照实验方法测定两个钒铁炉渣标准样品,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=8)不大于3.9%,测定值与认定值基本一致。

我国冶金渣综合利用现状及建议

为提高我国冶金渣综合利用水平,实现冶金渣高效、高值综合利用,本文在介绍了各冶金渣(钢铁冶金渣、有色冶炼渣、电解锰渣)的分类、产生及综合利用情况的基础上,分析了冶金渣综合利用相关专利、标准与示范工程情况,着重指出冶金渣综合利用存在利用途径单一、综合利用产品标准缺失,综合利用技术水平有待提高,综合利用产业发展缺乏统一的布置和调控问题,并相应提出了建立健全标准体系,提高综合利用产品市场接受度;加强技术研发,提高钢渣综合利用水平;开展冶金渣综合利用产业低碳发展规划三大建议。

贫铁废矿在锰硅合金生产中的应用简析

在锰硅合金冶炼过程中,通过配加酒钢自产矿山采矿及磁选后含铁量低含硅量高的废矿石,并对锰硅生产冶炼工艺技术进行优化调整,以达到生产降本增效的目的。此项技术开发,能够降低生产成本,属于铁合金前沿技术研究开发领域,前景广阔。

25MVA矿热炉锰硅合金硫元素降低的生产实践

本文通过探究锰硅合金中硫元素的来源,从生产过程控制的环节即配料硫负荷含量、渣碱度、铁水浇铸等方面阐述降低合金硫元素而采取的方法,以达到降低合金硫元素的目的。

低锰铁水对转炉冶炼影响的探讨

福建三钢闽光股份有限公司炼钢厂针对铁水锰含量的高低对转炉冶炼的影响进行探讨分析,从理论上分析了铁水锰对转炉化渣的影响,提出了低锰(锰<0.20%)铁水冶炼的应对措施,通过枪位和供氧流量的优化以及锰矿等化渣材料的加入有效地促进了前期化渣,稳定了冶炼过程控制,确保生产顺行。

高端工业纯铁脱锰工艺研究

高端工业纯铁要求W(Mn)≤0.02%,Mn含量的控制是主要难点。为此分析了铁水Mn含量、转炉终点温度、转炉终点氧活度、终渣碱度以及钢包渣成分对Mn含量控制的影响。通过合理控制铁水Mn含量、转炉终点温度、转炉终点氧活度、终渣碱度以及钢包渣成分,实现成品W(Mn)≤0.02%的稳定控制。

高配比量碳酸锰矿在锰硅合金生产中的应用和实践

介绍了低品位高碱度南非碳酸锰矿的物化性质,浅析了20 MVA矿热炉冶炼锰硅合金料批中大量配入碳酸锰矿后容易引起料面发红、单相电极偏短刺火、塌(喷)料等炉况恶化的原因。总结了20 MVA矿热炉冶炼锰硅合金使用碳酸锰矿的有效措施,并通过新途径测算料批,降低渣铁比、提高金属锰回收率,从而达到企业降本增效的目的。