稀土氧化物基渣系脱硫界面反应动力学分析

在本实验条件下确定了稀土氧化物基渣系脱硫反应为二级反应,进而求出了反应动力学常数,分析了CaCl_2加入该渣系后对脱硫反应速度的影响。

含氧化镧精炼渣的热力学分析及性能优化

针对含La稀土钢精炼渣的优化问题,采用分子-离子共存理论计算碱度、钙铝比(C/A)、MgO含量、MnO含量、FeO含量以及La_(2)O_(3)含量对La_(2)O_(3)活度、传氧量及硫容量的影响,并采用正交试验法确定最合适的精炼渣配比,从矿相结构、熔点等方面分析优化后的精炼渣性能。研究得出,随着碱度、C/A、MnO含量、La_(2)O_(3)含量的增加,La_(2)O_(3)活度增加;随着FeO含量的增加,La_(2)O_(3)活度减小;MgO含量对La_(2)O_(3)活度影响不大。FeO和MgO的含量对传氧量的影响较大,两者会明显增加传氧量,而碱度、C/A以及La_(2)O_(3)含量的增加则会降低传氧量。碱度以及C/A的增大会增加熔渣硫容量,MnO、MgO、FeO的增加则会降低硫容量。当熔渣碱度为8、C/A=1.8、w(FeO)=0.4%、w(La_(2)O_(3))=12%、w(MgO)=3%、w(MnO)=0.6%时,La_(2)O_(3)的活度为0.003 1,传氧量为2.83×10^(-6),硫容量为0.635 4,此时La_(2)O_(3)活度和硫容量相对较大,传氧量相对较小,为最优配比。优化后熔渣的矿相主要以3CaO·Al_(2)O_(3)、2CaO·SiO_(2)、MgO以及含La_(2)O_(3)矿相为主,熔化温度为1 338℃,因此在冶炼温度下能够很好地化渣,满足精炼要求,为稀土钢冶炼技术提供理论基础。

选择性氧化-渣金熔分法回收稀土储氢合金冶炼废渣

对于AB5型稀土储氢合金冶炼废渣粉,采用H2/H2O选择性氧化-渣金熔分法回收Ni-Co合金和稀土氧化物渣。废渣粉在900℃温度下,H2/H2O气氛中进行选择性氧化处理,使其中RE、Al、Mn等活性金属元素转化为氧化态,而相对惰性的元素Ni、Co为单质态。选择性氧化处理后的物料中配加SiO2、Al2O3等造渣剂,在1 550℃温度下渣金熔分,得到Ni-Co合金和REO-SiO2-Al2O3-MnO熔渣。回收的Ni-Co合金纯度高,可作为基础原料用于熔炼AB5型稀土储氢合金;稀土氧化物熔渣可提取稀土氧化物,具有再利用价值。

直接还原-渣金熔分法回收稀土储氢合金冶炼废渣

对于AB5型稀土储氢合金冶炼废渣粉,采用直接还原-渣金熔分法回收Fe-Ni-Co合金和稀土氧化物渣。将废渣粉以一定比例配加到铁精矿粉中,在反应罐直接还原过程中,物料中氧化铁还原为单质态,Ni、Co保持单质态,RE、Al、Mn等活性金属元素转化为氧化态,得到的含Ni、Co的海绵铁渣金熔分,其中单质态的元素形成Fe-Ni-Co合金,稀土氧化物与铁精矿中的脉石形成REO-SiO2-Al2O3-MnO2渣。Ni和Co的回收率达到99%以上。Fe-Ni-Co合金可作为冶炼特种钢的原料;渣中稀土氧化物含量达48.27%,具有很高的再利用价值。