日前，记者从辽宁北票盛隆粉末有限公司了解到，该公司用高科技把普通铁精粉加工成还原铁精粉，使普通铁精粉成为身价倍增的高附加值产品。目前，还原铁粉的国内市场价格为每吨4800元-18000元。（据2006年6月26日报道，国内部分地区铁精粉采购价格分别为承德580-590（含税）元/t、霍邱660-670（含税）元/t 、本溪510-520 (含税)元/t ）         北票盛隆粉末冶金有限公司前身是生产普通铁精粉的北票铁矿。2000年，该公司依托当地丰富的铁矿资源和自己较强的采矿、选矿生产能力，引进和采用乌克兰先进技术，并积极与国内科研院所开展技术合作，实现了初级资源型企业向高新技术企业的转型，开发出了还原铁粉、铝镍合金粉等一系列附加值较高的冶金新产品。2002年，该公司开始生产还原铁粉，目前已达到9000吨的年生产能力，产品主要供给“珠三角”和“长三角”地区的零部件制造企业，同时出口日本等国家和地区。    据了解，还原铁粉是用高科技把含铁量66%以上的普通铁精粉，经过加工成海绵铁、粉碎、磁选、两次还原、筛分等工序提纯，使其变成含铁量达到99%以上的纯铁粉，粒度可达到100-500网目。还原铁粉可用于汽车零部件制造、家电零部件制造、金刚石工具、钢结硬质合金以及高端电子产品软磁性材料等领域；用还原铁粉制成的各种零部件，能够做到无机械切削加工或极小量机械切削加工的特点，使下游各类制造业节约能源和原材料，降低生产成本。 来源:世纪金山网

一、前言 炼钢厂生产过程产生的含铁粉尘中含有15%～25%的金属铁粉，攀研院在“九五”攻关时，独立开发了一种新的生产工艺，采用球磨后重选将含铁粉尘中的金属铁粉与其它杂质分开，成功地生产出MFe达90%以上的还原用铁粉（后简称铁粉），主要用于钛白还原剂，成果于2001年就在冶炼厂很好的运行。 由于炼钢厂扩能和工艺优化，年污泥量增加1万多吨且污泥的品位大大降低，若按原生产工艺，达不到生产要求，因而根据现状对原工艺进行了技改。技改后，处理能力得到大大提高，各项指标均能达到产品质量要求。 二、原因分析 （一）原料分析 铁粉的生产原料是在转炉炼钢过程中用湿式除尘器收集而来的粉尘，是一种理化性质极不稳定的人造矿物，并且在冶炼过程中还被焦油等杂质污染，以上这些原因对产品的稳定性产生了一定的影响。 炉尘原料的物理性质随冶炼条件的变化而波动，其整体粒度细，其中-38um的粒级含量约占30%～35%，且粒度越细，金属铁品位越低。细粒级的存在由于其比表面积大，表面能高而容易吸湿结块。对-38um粒级的物料，由于其粒度太细，普通的选别设备无法对其进行有效选别，同时粒度太细也很容易被氧化。这样，大量的低品位细泥占用了选别设备的处理空间，使其处理能力降低，同时也会影响分选精度，降低选别指标。 另外，由于炼钢的吹氧工艺优化和造渣剂的增加都影响了污泥的粒度和品位，污泥的品位越来越低且越来越细， 对选别设备要求就更高，采用原工艺生产就达不到生产要求。 （二）原工艺流程及存在的缺陷 1、原工艺流程  原工艺流程如图1所示。2、原工艺存在的缺陷 （1）一次摇选处理能力不够大：摇床为粗选设备，对现一年增加1万吨的污泥要进行粗选，处理能力是不够的。 （2）管磨机对矿浆研磨不充分：管磨机的入料浓度较低，且管磨机中的钢球装球率不高，钢球种类少只有一种小钢球，对矿浆的磨剥力度不够，使氧化物与金属铁不能有效的分离。 （3）管磨机电耗高：管磨机电机功率为37KW，每天4台管磨机就工作20小时那么4台管磨机光电耗一项就要2960度。 （4）二次摇选入料品位低：从管磨出来的料浆浓度较稀，也没经过选别直接进入摇床进行二次精选，粗精矿品位不高，导致二段选别效果不好，使最终的成品质量不稳。 三、解决措施 针对现有生产工艺存在的问题，对现有工艺进行了优化。 （一）新工艺流程 经改造后的新工艺流程（略） （二）改造措施 1、将一段摇床改为螺旋溜槽。 2、在一段摇床后增加了分级机，对一段粗精矿进行了浓缩。 3、将4台管磨机并联改为2台节能型球磨机串联，对球磨机钢球按要求进行配比。 4、在新增球磨机后增加一台磁选机。 四、改进效果 经过以上措施的改造，将一段摇床改为螺旋溜后，有效的增加了一段粗选的处理量，能将现有原料处理完，提高了铁粉的产量；在一段摇床后增加了分级机，对一段粗精矿进行浓缩，保证了二段球磨入料浓度，使二段磨矿更充分；将4台管磨机并联改为2台节能型球磨机串联，节约了电，同时增加了钢球配比，保证了矿浆得到有效的研磨，使氧化物与金属铁能有效的分离；在二段增加一台磁选机，对二段摇床的入料品位进一步提高，有效控制摇床的入料浓度和品位，使二段精矿品位较稳定且都符合要求；通过改造后，产品质量稳定，从而取得了很好的经济效益。 五、结论 （一）通过技改后，有效的提高了污泥的处理量，进一步的降低了能耗。 （二）通过技改后，提高了铁粉的产量，进一步增加了市场份额，达到了预想要求。

轧钢厂在轧制进程中轧件表面所发生的氧化铁皮，含铁量很高。我国钢铁职业每年要抛弃很多的氧化铁皮，完成对这些氧化铁皮的综合使用无疑是一个很有含义的节能降耗作业。依据现在的研讨，可以在以下几个方面展开对氧化铁皮的综合使用。 (1)用于出产海绵铁或制取复原铁粉。 海绵铁可用作炼钢用废钢缺少的一种弥补，跟着电炉产钢量的不断上升，海绵铁越来越显得重要。用矿粉出产海绵铁因为设备出资大及工艺杂乱，现在在我国仍难以取得迅速发展。选用恰当的工艺流程，可以用煤粉复原氧化铁皮，出产出w(Fe高，含杂质量低且成分安稳的海绵铁，比用矿石出产的海绵铁(常含脉石杂质)更适合作优质废钢运用。 氧化铁皮也可用来制取复原铁粉。氧化铁皮制作复原铁粉的出产进程大体上分为粗复原与精复原。经粗复原进程将氧化铁皮在约1100℃下复原到w(Fe>95%，w(C 氧化铁皮可用来出产作为粉末冶金质料用的复原铁粉。氧化铁皮被复原成含w(Fe98%以上的海绵铁，经清渣、破碎、筛分磁选后，进行精复原，出产出合格的复原铁粉。然后进入球磨机细磨，经分级筛得到不同粒度的高纯度铁粉。粒度较细的铁粉用于制作设备的要害部件，只需压模，即可一次成型，取得强度高、耐磨、耐腐的部件，可用于国防工业、航空制作、交通运输、石油勘探等重要职业。粒度较粗的铁粉可用于出产电焊条。 (2)用作烧结辅佐含铁质料或炼钢助熔化渣剂。 氧化铁皮中FeO含量最高达50%以上，是较好的烧结出产辅佐含铁质料，理论核算结果标明，1kgFeO氧化成Fe2O3可放热1973焦耳。烧结混合猜中配加氧化铁皮后，因为温度高，烧结进程充沛，因而烧结出产率进步，固体燃料耗费下降。出产实践标明，8%的氧化铁皮即可增产2%左右。宝钢使用氧化铁皮作为辅佐材料，在混匀矿中配加氧化铁皮，一方面，因为氧化铁皮相对粒度较大然后改进了烧结料层的透气性;另一方面，氧化铁皮在烧结进程中放热然后下降了固体燃料耗费。 别的。使用氧化铁皮可作为助熔剂，用于矿石助熔，应用于转炉炼钢。氧化铁皮用作助熔化渣剂是一种高功率的冶炼助熔材料，可以进步炼钢功率，下降焦、煤的耗费，延伸转炉炉体的运用寿命。 (3)代替钢屑冶炼硅铁合金或代替废钢用于电炉炼钢。 钢屑是冶炼硅铁合金的重要原材料，我国每年用于冶炼铁合金的钢屑量在200万吨左右，而钢铁职业每年抛弃的氧化铁皮约1000万吨。现已开宣布用氧化铁皮代替钢屑冶炼硅铁合金的新工艺，并取得了杰出的经济效益。 电炉炼钢需求废钢作质料，对废钢铁料的要求较严，但这种废钢铁数量少，报价高，直销缺乏。以报价低廉且来历广泛的氧化铁皮、渣钢等废料作为主要质料，替代量少价高的废钢，具有明显的经济效益。

近年来，随着钢铁工业的迅速发展和生产规模的不断扩大，在钢铁冶金生产中产生的含铁粉矿也随之迅速增长。主要包括烧结粉尘、高炉粉尘及尘泥、转炉粉尘、电炉粉尘、轧钢皮及尘泥等，这些粉矿的含铁量比较高，是一种可循环再利用的宝贵资源。此外，金属矿在开采过程中也会产生粉矿，对这些含铁粉矿资源的再次利用，具有重要意义，因此有很多球团厂和钢铁企业均对如何利用含铁粉矿进行了深入的研究[1-2]。 在含铁粉矿利用过程中，还存在以下主要问题：①生产出来的球团抗压力太低，满足不了球团进入高炉冶炼的要求。②制备工艺过程中的粘结剂对原材料要求高，含铁矿粉本身来源复杂，严格要求是不可能的，甚至有的粘结剂还要求原料中要加入一定量的含铁90%以上的金属粉才能固化，这就失去了利用矿粉的意义。③球团的固化时间太长，有的需要几十个小时固化时间、或几十天的养护才能产生抗压力，没办法实现批量生产。 本研究拟开发一种简单可靠、适应性广的球团生产工艺，并具有设备简单、投资少、生产成本低、便于操作等优点；要实现这一目标，首先粘结剂的烘干温度要低，加热时间要短，能源消耗要少，不污染环境，所以首先研制了新型粘结剂。已有不少关于球团用粘结剂的研究[3-6]，在前人研究的基础上，对粘结剂进行了进一步深入研究，获得了新的无机、有机复合粘结剂，以此为基础，对加热固化制度工艺也进行了研究，并探索了粘结剂的合适加入量及粘结剂对不同矿粉原料的适应性，以获得能用于实际工业生产的含铁粉矿的球团化制备工艺。 一、试验条件与方法 （一）原材料 1、粘结剂，采用自制无机有机复合粘结剂(简称粘结剂)。 2、含铁粉矿，来自攀枝花某企业，其化学组成见表1。（二）试验过程 每次称取含铁粉矿原料500g，试验采用人工配料混合，试样加压成型是在万能压力试验机上进行。加压成型压力为30000N/个，每个球团用料30g，直径为25mm。粉矿加压成型后放在加热炉中进行烘干固结，最后测其径向抗压力。其径向抗压力与实际工业生产中对辊压块法生产的椭圆球团两端点间的力更接近，所以在试验中，都是采用的测试试样的径向抗压力。试验过程如图1所示。 （三）抗压力测试 试样为直径25mm，高20mm的圆柱体，每种条件下制作5个试样进行抗压力测试，去掉最高、最低值，取其余3个值的平均值作为该条件下的抗压力值。 （四）所用仪器与设备 加压设备为YE-30型液压式压力试验机，烘干设备为TMF-4-3型陶瓷纤维高温炉，抗压力检测设备为CMT5105型微机控制电子万能试验机。二、试验结果与分析 （一）加热固化制度对球团抗压力的影响 所用粘结剂要在加热条件下才能固化，因此加热固化制度是球团制备重要的工艺参数之一。通过查阅文献，采用自制的无机有机复合粘结剂，首先在固定12%粘结剂用量的条件下，通过改变加热固化温度，进行试验，其固化温度对球团抗压力影响的试验结果见表2。从表2可见，将试样从室温直接加热到加热固化温度并保温1h的条件下，加热固化温度从300，400，500℃，变化到800℃的过程中，试样的径向抗压力是依次增大的，在500℃时达到最大值。当温度800℃时，径向抗压力反而降低了。所以采用500℃为此工艺较合适的加热温度。通过查阅文献，当球团试样加热到500℃左右时，球团试样中的粘土失去结构水，粘土变成了死粘土，相当于常见的泥通过烧制变成了砖瓦，从而表现出球团抗压力的提高。不仅如此，粘土向死粘土的转化，可使球团在雨水作用的条件下不会散开，而保持其力，有利于球团生产后的储存和运输，这对大批量生产球团的企业非常重要。 试验过程中，发现水分对粘结剂的固化作用产生影响，所以设计了在加热固化过程中的一个除水的过程，在105℃时保温0.5h，以除去试样中的水分(表3)。 从表3可见，在105℃保温0.5h后，球团试样的径向抗压力明显提高。在105℃保温0.5h，可以除去球团试样中的水分，防止了水分对粘结剂的固化作用产生影响，所以抗压力就提高了。综上，加热固化温度从300，400，500℃，变化到800℃的过程中，试样的径向抗压力在500℃时均达到最大值。所以选定的最佳加热固化制度是球团在加热固化过程中先从室温升至105℃，让其在此保温0.5h后，再连续升温到500℃并保温1h。 （二）粘结剂加入量对抗压力的影响 在球团化的制备工艺中，球团抗压力的产生主要来源于粘结剂的固化作用，所以粘结剂的加入量的多少，直接影响到球团整体性能，也是进行工业化生产过程中，生产成本的主要部分。用相同的加热固化工艺，采用不同的粘结剂加入量，进行了试验，试验结果见表4。从表4可见，随着粘结剂加入量的增加，球团试样的径向抗压力会相应提高。当粘结剂用量为12%时径向抗压力过到最大值。继续增加粘结剂的用量，当增加到14%时径向抗压力反而有所降低。在球团中，径向抗压力的产生主来源于粘结剂在加热固化过程中形成的粘结膜。所以当粘结剂用量增加，形成的粘结膜球团的数量也会相应增加，球团的抗压力会提高。但当粘结剂用量达到14%时，粘结剂的量早已达到饱和状态，多的粘结剂无法再继续形成粘结膜，反而增加了球团中的水分，影响了粘结剂的加热固化效果，导致其抗压力下降。在粘结剂的加入量为12%，先在105℃时保温0.5h，再连续升温到500℃并保温1h的条件下，在攀枝花某企业进行了球团中试生产试验，并用所生产的球团进行了转鼓指数测定，发现大部分转鼓指数在67%左右，最高的可达90%。 （三）不同粉矿条件下的抗压力 为了验证此球团化制备工艺的普适性，选用了3种不同的粉矿原料进行试验。①原料1。高铁粉36%，中加粉40%，转炉污泥24%，含铁量50.81%。②原料2。泥矿20%，中加粉30%，高铁粉30%，铁精矿20%，含铁量52.31%。③原料3。泥矿10%，中加粉50%，高铁粉40%，含铁量50.89%。 按粘结剂加入量为12%，烘干制度采用先在105℃时保温0.5h，再连续升温到500℃并保温1h的工艺方案，对以上3种不同的粉矿原料进行试验，结果见表5。从表4可见，3个不同的原料配比，按此工艺，其球团试样的径向抗压力最低为1.4153 kN，达到了使用的要求。该工艺对粉矿原料没有特别的要求，具有普适性，有很广的应用前景。 通过对加热固化制度、粘结剂的加入量对含铁粉矿球团化力的影响试验，找到了一套合适的制备工艺。此制备工艺生产的球团径向抗压力较高，能满足进入高炉冶炼的要求；此制备工艺对含铁粉矿的原料没有严格的要求，具有普适性；在此工艺中，固化时间为2h左右，生产周期短，适合企业实现批量生产；为解决目前球团生产中存在的主要问题奠定了基础。 三、结论 （一）试验研究表明，球团在加热固化过程中，先在105℃时保温0.5h，除去球团中的水分，再连续升温到500℃并保温1h的工艺方案，所生产的成品球团径向抗压力可从1.5731 kN提高到1.9122kN，成品球团还能抗水，便于工厂保存和运输。 （二）当粘结剂的用量在12%时，所制备的球团径向抗压力最大达到1.9122 kN，能满足高炉冶炼的要求。 （三）通过对不同含铁粉矿的试验研究表明，此工艺对粉矿原料没有特别的要求，具有普适性。 参考文献 [1] 甘勤．攀钢含铁尘泥的利用现状及发展方向[J]．金属矿山，2003(2)：62-64． [2] 田昊，马晓春．烧结除尘灰混合炼钢污泥喷浆的工艺设计与应用[J]．烧结球团，2005(4)：34-36． [3] Eisele T C，Kawatra S K.A review of binders in iron orepelletization[J]．Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review，2003，24(1)：90-98． [4] 刘新兵，杜烨．含有机粘结剂人工钠化膨润土在球团生产中的应用[J]．烧结球团，2003，28(6)：47-50． [5] 李宏煦，姜涛，邱冠周，等．铁矿球团有机粘结剂的分子构型及选择判据[J]．中南工业大学学报，2000，31(1)：17-20． [6] 杨永斌．有机粘结剂替代膨润土制备氧化球团[J]．中南大学学报：自然科学版，2007，38(5)：851-857．

铁粉，尺寸小于1mm的铁的颗粒集合体。颜色：黑色。是粉末冶金的主要原料。按粒度，习惯上分为粗粉、中等粉、细粉、微细粉和超细粉五个等级。粒度为150～500μm范围内的颗粒组成的铁粉为粗粉，粒度在44～150μm为中等粉，10～44μm的为细粉，0.5～10μm的为极细粉，小于0.5μm的为超细粉。一般将能通过325目标准筛即粒度小于44μm的粉末称为亚筛粉，若要进行更高精度的筛分则只能用气流分级设备，但对于一些易氧化的铁粉则只能用JZDF氮气保护分级机来做。铁粉主要包括还原铁粉和雾化铁粉，它们由于不同的生产方式而得名。铁粉 纯的金属铁是银白色的，铁粉是黑色的，这是个光学问题，因为铁粉的比表面积小，没有固定的几何形状，而铁块的晶体结构呈几何形状，因而铁块吸收一部分可见光，将另一部分可见光镜面反射了出来，显出白色;铁粉没吸收完的光却被漫反射，能够进入人眼的可见光少，所以是黑色的。 铁粉的应用 粉末冶金工业中一种最重要的金属粉末。铁粉在粉末冶金生产中用量最大，其耗用量约占金属粉末总消耗量的85%左右。铁粉的主要市场是制造机械零件，其所需铁粉量约占铁粉总产量的80%。

由于近几年我国钢铁原料----铁精粉价格的攀升，河沙选铁的利润大幅度提高，专用机械----河沙选铁船、磁选机等系列选矿设备得以在全国范围内大面积推广。 中科公司生产的河沙铁粉提取磁选机有实际的应用效果。 这些选矿设备大致的工作原理为：通过磁选机将河沙中的磁性铁选出来。下面就具有代表性的设备--挖沙选铁船的构造、原理以及操作规程简介如下： 挖沙选铁船由浮体、链斗挖沙系统、筛分系统、磁选系统、尾沙排除系统、动力系统组成。 首先，河道里有水，我们的选矿设备必须要浮在水面上工作，因此我们用3.5-4毫米的钢板做成了浮体，根据挖沙深度的不同，浮体的宽度和长度都有相应的尺寸要求，一般宽度在1.5-2米之间，长度在16-32米之间。 另外，我们为了增加船的稳定性，两个浮体之间间隔了一定的距离，一般为1.5米左右。顾名思义，这套选矿设备的上料系统是链斗式的挖沙系统，河沙由链斗提上来以后，因为有大小不一的石子，为了保护磁选机的安全，必须经过筛分系统。根据河道的环境不同，一般来说，石子比较少、直径比较小的河道用自震式比较好，维修方便，节省动力(约3KW)。而石子很多，直径又比较大的河道就要用滚筒式的筛子了。经过筛分后的石子一般直接流入河道，如果有经济价值也可由传送带输送到岸上出售;河沙转入磁选系统。磁选系统主要是磁选机和水洗精选系统。 磁选机的磁表强度一般要达到3800-4500高斯，规格为750*2200-2400，这样配套才能达到90%的净选率。水洗的作用是提高毛铁粉的品位，一般可在30-45之间自由调节。尾沙排除系统的作用是将选去铁粉的尾沙排到远离本机械的地方，以保证本机械能正常的工作。一般有自流式、传送带式、抽沙泵式三种形式当然这也是根据河道的具体环境来定的。

流程概述     硅热复原法是以白云鄂博的稀土富渣、稀土精矿渣或稀土精矿等为稀土质料，75硅铁为复原剂，石灰为熔剂，当炉渣含氟量最低时，也参加萤石为辅佐熔剂，在电弧炉内制备稀土硅铁合金的办法。     国外多选用稀土氧化物、氢氧化物、稀土精矿球团[16，17]等为质料，复原剂有硅铁、、硅锰、铝粉或其他复合硅合金，也有参加的，熔剂是碱金属和碱土金属的盐类或氧化物。     图1扼要描绘了我国硅热法出产稀土硅铁合金的工艺流程。     表1列出了当时我国稀土硅铁合金的国家标准。   表1 稀土硅铁合金化学成分要求（GB4137－84）牌   号化学成分/%RESiMnCaTiFe不 大 于FeSiRE21 FeSiRE24 FeSiRE27 FeSiRE30 FeSiRE33-A FeSiRE33-B FeSiRE36-A FeSiRE36-B FeSiRE39 FeSiRE42 FeSiRE4520.0～＜23.0 23.0～＜26.0 26.0～＜29.0 29.0～＜32.0 32.0～＜35.0 32.0～＜35.0 35.0～＜38.0 35.0～＜38.0 38.0～＜41.0 41.0～＜44.0 44.0～＜47.040.0 45.0 43.0 40.0 40.0 40.0 39.0 39.0 39.0 37.0 35.04.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 3.0 3.0 3.05.0 5.0 5.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 3.0 3.0 3.03.5 3.5 3.5 3.5 3.5 1.0 3.0 1.0 3.0 3.0 3.0余量 余量 余量 余量 余量 余量 余量 余量 余量 余量 余量       钇基重稀土硅铁合金是我国20世纪70年代初开发的一个种类。钇基重稀土硅铁合金作为铸铁球化剂，也和轻稀土元素相同，除了具有激烈的脱氧脱硫作业外，还能使石墨化，进步铸铁的耐性与延展性。钇基重稀土的抗球化阑珊才能特别强，它在大断面铸铁件、稀土耐热钢以及铸铁焊条等范畴运用，弥补了轻稀土球化剂功能的缺乏。  稀土富渣石灰75硅铁       ↓  电弧炉  ↓  别离罐              冷却  ↓ ↓ 二次渣 稀土硅铁合金↓ ↓渣场 破碎包装  ↓  入库     （1）对原材料的要求     稀土富渣  为进步稀土收率和产值，要求REO≥12%，MnO≤2%，Fe≤1%，P2O5＜1%，碱度为1.0±0.2，不得有显着的铁皮搀杂及砂土等，粒度为10～250mm。     石灰  要求CaO＞85%，其他按炼钢用材料要求，粒度大于50mm，禁止粉石灰入炉。     硅铁  按国家标准75硅铁，含硅量大于75%，块度不大于150mm。     （2）配料  按所要求出产的稀土硅铁合金的化学成分，以炉料的化学成分为根据，按炉装入量核算出稀土富渣、硅铁、石灰量组成批量。炉料间的相对配比，随各种因素（如合金档次，各质料成分改变等）的改变而改变。经过长时刻的出产实践，现已总结出来几个经历公式。     ①稀土富渣与复原剂比（简称渣剂比）是断定稀土富渣配比的主要参数，可按下式核算：                                                 A·(R)·f=C·[R]·g                     [1] 这一公式可写成：                                                  A/C=g·[R]/f·(R)                        [2] 式中  A——稀土富渣量，kg；       C——含硅量，kg；      [R]——合金中稀土金属含量，%；      （R）——富渣中稀土氧化物含量，%，换算成稀土金属需乘以0.835；       g——合金率，即产出的合金与参加的硅铁质量比，可根据经历断定，%；       f——稀土回收率，%。     ②碱度与石灰。出产实践证明，按式（1）表明的配料碱度保持在3.0～3.5，出炉前的终渣碱度应在2.0～2.5为宜。  SiO2＋2 C ==== Si＋2CO        （1）  碱度=A[CaO]－1．47[F2]＋B[CaO′][3]A[SiO2]＋B[SiO′2]    式中  A——稀土富渣量，kg；       B——石灰量，kg；     [CaO]、[F2]、[SiO2]——CaO、F2、SiO2、在稀土富渣中的含量，%；     [CaO′]、[SiO′2]——CaO、SiO2、在石灰中的含量，%。    3MgO＋2Si(1)====Mg2Si(1)＋MgO·SiO2(1)              (2)        由式（2）可核算出石灰参加量。此公式适用于稀土富渣，假如运用稀土精矿渣为质料时，因为稀土氧化物也是碱性氧化物，当其含量大于30%，应对式[3]进行恰当批改，出产一一般选用的渣灰比经历公式是：                    B=（0.5～1.0）A                     [4]       稀土精矿渣宜选用低限，稀土富渣运用高限。     （3）冶炼工艺操作     ①加料熔化  送电前，应查看炉子机电设备、炉衬等是否正常，必要时要进行处理和修补。用大电压小电流送电起弧，当3个电极均有电流时即可进行加料。稀土富渣和石灰可由炉顶部两个加料漏斗参加，富渣和石灰替换进行放料；也可手艺参加。新炉壳容积小，可分两批放料，直到把悉数配料加完。石灰应尽量加在炉子中心区。电流一般安稳5min左右，即可将电流增加到变压器的答应值，以加快熔化。在熔化过程中，要勤推料，不断将炉内四周的未熔料，面向炉子中心的高温区。     ②复原  当炉料熔化约70%～80%时，即可停电抬起电极（也可不停电操作），将炉内四周未熔料面向中间，将凝结的大块打碎，最好拌和一下，使炉温各部成分均匀。然后，向炉心参加硅铁，尽量把硅铁加到高温三角区。如有硅铁显露液面，要及时把它压下，以削减硅铁烧损。此刻，可以用低电压大电流送电，使硅铁快速熔化，但应留意不要形成渣下金属过热。     在升温过程中，要留意炉顶逸出炉气的色彩和浓度改变及熔体液面状况。假如炉气由黄褐色，逐步变成灰白色，最终为蓝色，并观察到电极周围的渣面触摸处不断翻滚时，表明硅铁现已化完。渣温达1350～1400℃时，即可停电。抬起电极将炉体后倾必定视点，向炉内刺进中性气体管进行拌和，气体压力0.2～0.4MPa。开始时送风量要小，把风管刺进上部渣层试搅，以防俄然激烈拌和形成跑炉。逐步加大压力，把拌和管下插，视炉内反响欢腾状况前后倾动炉体，拌和方位随时改变，不留死角，要求炉内一直激烈欢腾而不溢渣。在拌和过程中炉内反响生成的气体很多逸出，焚烧旺盛，火焰由黄褐色变为灰白色，最终变成白色。一般火舌从电极孔穿出很高，当火焰下降欢腾削弱即可完毕拌和。拌和时刻一般为5～15min，长短由熔体量决议。取样分析后，决议是否持续拌和或出炉。     ③出炉  当炉前分析合金中稀土含量到达要求档次时，选用高电压中级电流提温至1350℃。出炉前先把门坎用石灰和焦粉垫起，使炉体趋于水平，停电3～5min，使渣铁很好别离。翻开出铁口，先将大部分炉渣放入渣罐，此刻，倾炉有必要缓慢，避免带出合金，然后将剩下炉渣和合金放入另一罐中，将合金彻底放出。出炉后将罐吊至规则地址冷却。冷却时刻表为4～6h。当合金冷至400～600℃时，即可翻罐。放完合金后把炉子康复到正常方位，进行下炉的送电起弧加料。    参 考 文 献    16、B.п.зaйko дp.,CMaль.1983,6:37    17、л.B.Cлeпobaдp.,CMaль.1983,1:25

由澳大利亚的力拓矿业集团开发的HIsmelt熔融复原炼铁工艺，选用了铁矿粉及钢厂废料和非炼焦煤直接熔融的复原技能出产高质量的铁产品，可直接用于炼钢或铸成生铁。还能够循环运用热能，以到达下降本钱和削减污染的意图。从不断优化高炉炼铁和开发新式非高炉炼铁工艺考虑，可对炼铁出产完结节能减排和保护环境起到活跃的效果。HIsmelt熔融复原炼铁工艺作为习惯钢铁工业开展的需求而开发的熔融复原炼铁的出产工艺，可为炼铁出产供给了一种新的挑选。钢铁出产工艺包含传统的高炉—氧气顶吹转炉的长流程和依据电弧炉的短流程。近年来，受环保等方面要素的影响，短流程工艺遭到越来越多的重视。1996年以来，国际规划内有很多短流程优质扁平材出产厂投产。这些短流程钢厂仅承当较低的折旧费用，还能运用废钢来削减出产本钱。因而，短流程钢厂的热轧出产本钱要比钢铁联合厂商的低。推进这种趋势开展的首要原因有以下几个方面：高炉出产对质料的规格要求较严厉，质料预加工(焦化、球团和烧结厂)使高炉出产成为环境污染的首要排放源，新建或改造高炉的出资额巨大，国际规划内的焦炉遍及呈老化状况，也需求很多出资。正常状况下，为了取得规划经济效益，钢铁联合厂商的缔造规划都很大，因而，温室气体排放和环境污染的问题比较严重。电炉炼钢厂的状况则有所不同，与钢铁联合厂商比较，其竞争力相对较强。关于电炉炼钢厂来说，优质、安稳的铁直销可显着进步电炉炼钢的出产率，下降出产本钱。因而，在炉猜中调配铁水就具有较高的运用价值。在此条件下，开发具有动力运用率高、质料及炉料习惯性强、出资本钱低、操作灵敏等特色的炼铁工艺，已成为钢铁联合厂商重视的课题之一。 首要，HIsmelt工艺将金属熔池作为根本的反响前言，炉料直接注入到金属中，熔炼进程首要经过熔解碳进行。而其他熔融复原炼铁的出产工艺一般都选用顶装矿石和煤炭工艺，经过渣层中的碳化物(及少数金属)进行熔炼。与渣中的碳比较，金属中的熔解碳作为复原剂的反响功率更高，其原因首要是因为渣中的碳需求转换为气相复原介质。也就是说，HIsmelt工艺是经过运用更具活性的碳(溶解碳)取得了更快的熔炼速率。其次，HIsmelt工艺中熔体的混合度与其他工艺不同。在HIsmelt工艺中，将炉料直接注人到金属中，发生很多的“深层”气体，这会构成一个微弱的上浮气流，导致熔液快速翻转。核算标明，翻转的流量到达每秒数吨的等级。在这种条件下，在液相中构成实质性温度梯度(大于20～30℃)的可能性很小，体系实质上以等温熔体的方式作业。此外，熔体的快速翻转促进了从炉顶空间到熔池的热传递，一起杜绝了单一液滴显着过热的现象。这关于渣区的炉膛耐火材料的保护含义严重，因为熔体的杰出混合可使耐火砖仅露出于低FeO含量及温度较低的介质中。 在熔炼中，经过运用大规划的煤种、矿石和典型的钢厂废料(回炉料)，HIsmelt工艺的适用性得到了充沛证明。试用煤种的规划广泛，使其对工艺性能的影响能够被量化。因为汽化和蒸发割裂解效果导致的热能丢失，高蒸发分(最高达38%)煤对HIsmelt炼铁工艺具有负面影响。煤中氧、水分和灰分的含量对出产也有潜在影响。实验标明，该工艺中间实验用的一切煤种均可用于实践出产，在煤种的挑选上，仅需从经济方面的考虑。对选用各种矿石炉料复原水平的产能进行评价，包含赤铁矿、赤铁矿/针铁矿、针铁矿和直接复原铁。对矿粉/直接复原铁混合料进行了预复原的中间实验。此外，运用热风氧富集(最高含氧量达30%)成功地进步了熔炉的作业功率。收回料包含高炉和氧气转炉的粉尘、泥渣、铁鳞等。因为收回猜中的碳得到充沛的运用，可使全体煤耗量大幅下降。此外，因为炉猜中铁的预复原水平较高，出产功率得到进步。与铁矿石冶炼比较，收回料无须额定进行处理和加工。表1示出了对高炉和HIsmelt炼铁体系的出资进行比照的研究结果。从表1可看出，HIsmelt工艺的吨钢出产本钱为180～310美元，而钢铁联合厂商的典型吨钢出产本钱为320～450美元。此外，HIsmelt工艺还具有以下特色：质料要求的预处理量很小，熔炼前无须选矿;具有较高灵敏性，能够依据钢厂的出产进行大幅度的调整;可出产质量优异且安稳的铁水;炉料的反响时刻以毫秒核算，温度操控优于高炉;具有高度集成的在线工艺操控体系，设备运转和操作简略，全体设备保护量小;具有显着的环保优势。与高炉炼铁工艺比较，一座装备了矿石加热体系的HIsmelt炼铁厂有望将每吨铁水的二氧化碳排放量削减约20%，并能够有用地操控二口恶英的生成。因为在HIsmelt工艺中能够撤销焦化和烧结工序，因而较为环保。此外，很多运用钢厂废料的潜力可进一步稳固HIsmelt工艺的环保优势。 表1典型的Hismelt和高炉工艺的出资和出产本钱项目产值，万吨出产本钱，美元／吨出资，百万美元高炉1109326355高炉2236373880高炉3109356388高炉42434481088Hlsmelt 1（冷矿）50310155Hlsmelt 2（冷矿及废料）58259150Hlsmelt 3（预加热）63286180Hlsmelt 4（预复原）150191286Hlsmelt 5（预加热）110181200表2 不同工艺出产铁水的化学成分比较表项目高炉HIsmeltCorexC, %4.54.3±0.24.5～4.7Si, %0.5±0.300.6±0.2P, %0.09±0.020.0±0.0＜0.10S, %0.04±0.020.1±0.10.01±0.02温度，℃1430～15001480±151490～15203 Hlsmelt工艺的铁水质量除出产本钱外，对不同工艺出产铁水的化学成分进行了比较。表2列出了高炉、HIsmelt以及Corex工艺出产铁水的化学成分。各种铁水的化学成分首要存在3方面差异。(1)硅(Si)含量。炼钢厂能够运用HIsmelt出产的铁水不含硅这一特色进行低硅铁水操作，可削减造渣量，并下降造渣剂的消耗量。事实上，为了进步氧气转炉的出产率，下些钢厂一般需求对高炉出产的铁水进行脱硅处理。(2)磷(P)含量。在HIsmelt工艺中，能够运用高磷铁矿粉(磷含量0.12%)进行出产。铁矿中的磷大部分被氧化转变成炉渣，使铁水中的磷含量低于0.04%。与此构成鲜明比照的是，高炉和Corex工艺中，铁矿石中的磷含量均彻底进入到铁水中，给后续的炼钢出产带来不必要的费事。因而，高磷矿一般不适用于高炉和Corex工艺。(3)硫(S)含量。HIsmelt工艺出产铁水的硫含量高于高炉和Corex工艺。但现有的铁水脱硫技能能有用地处理HIsmelt工艺出产的铁水，且不会发生剩余的费用。4 Hlsmelt工艺的含义 1)关于短流程钢厂的含义。电炉炼钢厂运用的炉猜中可增加30%～50%的铁水。HIsmelt工艺出产的铁水能够作为生铁、直接复原铁和高档次废钢的优质替代品，在炉猜中供给很高的运用价值。其长处首要包含：进步出产率，缩短炼钢周期，削减吨钢能耗;下降制品钢中的剩余搀杂含量，产品质量愈加安稳;有用削减造渣剂的消耗量和吨钢耐火材料的消耗量。此外，HIsmelt工艺的开炉、停炉、停产等操作均十分简略易行，这关于电炉炼钢厂来说是至关重要的。HIsmelt工艺能够使炼铁和炼钢工序有用地结合起来，无须为保存和处理剩余铁水而额定建造贵重、且运用率较低的配套设备。(2)关于钢铁联合厂商的含义。关于钢铁联合厂商来说，HIsmelt工艺的首要价值在于不需求焦化厂和烧结厂所带来的流程缩短。HIsmelt工艺能运用低档次铁矿粉，无须预处理，大大增加了钢厂质料直销的灵敏性，使钢铁产品的本钱更具竞争力。别的，与运用优质炼焦煤比较，运用气煤也能大幅下降出产本钱。Hismelt炼铁厂的设备大多与高炉相同，因而，HIsmelt工艺的设备也极易融人到钢铁联合厂商的全体布局中。HIsmelt工艺可随时调整操作参数(如热风速率及氧富集水相等)和质料挑选，能够高效地习惯后续炼钢工艺改变带来的灵敏性要求。此外，HIsmelt工艺可轻易地开炉、停炉或停产，为钢铁联合厂商的出产操作供给了极大的挑选空间。即便产能较低的HIsmelt设备也可发生经济效益，因而钢角联合厂商可选用多座HIsmelt炉。这样做能够大幅下降停产检修或出产调整所带来的负面影响。此外，HIsmelt工艺出产的铁水可直接与高炉铁水混合运用，为氧气转炉供给精确硅含量的铁水。在日本，“无渣炼钢”工艺被广泛选用。高炉铁水在进入氧气转炉之前必须先进行脱硅、脱磷和脱硫处理，而运用Hismelt工艺出产的铁水能够革除脱硅处理，有用下降了处理本钱。Hismelt工艺还具有以下特色：削减复吹，削减造渣剂的消耗量，削减耐火材料的消耗量;削减铁合金的消耗量，进步铁水收率;吹炼时刻削减，出产率进步，可出产优质的高档(低磷)钢号，也可出产超洁净钢。 相关链接： ★1982～1984年期间： (1)HIsmelt工艺最早能够追溯到开端由德国KlocknerWerke公司在其Maxhütte工厂开发的底吹氧气转炉工艺(OBM)和随后不断开展的顶底复合吹炼工艺。 (2)1981年，CRA公司(现为力拓集团，RioTinto)认识到，Klöckner的转炉技能能够用于冶炼铁矿石，而不仅仅是废钢。因而，CRA公司与KlöcknerWerke公司组建了合资公司，一起开发炼钢和熔融复原技能。运用60吨的OBM转炉进行的测验证明了熔融复原工艺根本原理的合理性和可行性。 ★1984～1990年期间： (1)熔融复原工艺概念测验成功后，在KlöcknerWerke公司的Maxhütte钢厂建造了一座小型实验工厂(SSPP)。该厂规划能力年产1.2万吨，选用卧式可旋转的复原炉方式(SRV)。煤、溶剂和铁矿石均经过炉底喷喷入炉内。(2)SSPP工厂的实验出产从1984年持续到1990年，期间证明了该技能的工艺可行性。但出产规划问题依然没有得到解决。(3)在此期间，协作出资方发生了改变。1987年，Klöckner公司撤出了该项目，两年后CRA公司与Midrex公司按照50:50的份额组成了合资公司，持续一起开发该技能。(4)实验工厂取得成功后，协作两边认为有必要在更大的出产规划上对该工艺进行测验。(5)两边经洽谈后决议，在西澳大利亚奎那那区域建造HIsmelt工艺研制的工厂设备(HRDF)。 ★1991年期间： (1)年产能10万吨的HIsmelt研制工厂设备在奎那那建成。(2)建造HRDF研制工厂设备的意图是进一步证明规划扩展后该工艺的可行性，一起为终究的商业化出产供给操作数据。(3)奎那那工厂最早规划的复原炉方式是直接把SSPP小型实验厂的炉型扩展，即按照可按90度角旋转的卧式炉炉型进行建造。 ★1993～1996年期间： (1)奎那那工厂卧式炉的出产从1993年10月持续到1996年8月。(2)尽管工艺规划的扩展得到了成功验证，可是卧式炉规划杂乱, 对进一步商业化造成了困难。为战胜卧式炉的缺乏，合资公司开发出了水冷管结构的立式炉。(3)立式熔融复原炉(SRV)的工程规划于1996年完结。首要的改善包含固定的立式炉体，设置在上部的炉料喷，简略的热风喷，用于接连出铁的外置出铁炉，以及用以战胜耐材腐蚀的水冷管结构。(4)1994年，Midrex公司撤出合资项目，CRA公司进入单独开发阶段。 ★1997～1999年期间：(1)1997年上半年对HRDF立式炉进行了调试，随后的出产一向持续到1999年5月份。与卧式炉比较，立式炉在耐材损耗、可靠性、作业率、产值和规划简化等方面都有很大的改善。(2)HRDF立式炉的出产指标成功证明了熔融复原炼铁技能的可行性、工程概念的合理性以及工厂技能的简化。(3)立式炉出产状况证明，该工艺能够进一步扩展规划，建成商业化工厂。 ★2002年期间：(1)2002年，由力拓集团(出资份额60%)、纽柯公司(出资份额25%)、三菱公司(出资份额10%)和首钢集团(出资份额5%)一起出资，成立了不合法人性质的合营公司——HIsmelt公司。其意图是建造并实验年产能80万吨的HIsmelt工厂。该工厂坐落西澳大利亚的奎那那工业区，出发生铁的设备是一座炉缸内径为6米的熔融复原炉。 ★2003～2004年期间： (1)HIsmelt工厂于2003年1月开端建造，并于2004年下半年开端调试。 ★2005～2006年期间： (1)HIsmelt奎那那工厂的铁水热调试作业于2005年第二季度开端。(2)榜首船由HIsmelt奎那那合资工厂出产的生铁产品(约4万吨)于2006年6月外运。(3)HIsmelt公司仍在持续优化该技能，以期为商场供给产能更大、灵敏性更强且出产功率更高的HIsmelt工艺技能。

软锰矿不溶于硫酸，必须把它还原成一氧化锰（MnO），才能和硫酸反应制得硫酸锰。因此，软锰矿的还原效果，将直接决定整个工艺过程中锰的利用率。回转窑、反射炉、固定床煤还原焙烧－硫酸浸出工艺，已有半个多世纪的历史，是传统而实用的工艺，但存在着热耗高、操作条件差等缺点。通过对堆积与悬浮软锰矿还原工艺的研究，探索最佳反应条件，提高锰利用率；同时，也可以为工业化进行最优设计和最优控制，从而为生产提供理论指导。     一、 试验原料 本次试验所用矿石由广西新振锰业集团有限责任公司提供。表1、表2分别为原矿的成分分析和粒度组成。 表1  新振锰矿石多元素分析结果/（wt,%）试样MnMnO2MnOTFeSiO2Al2O3CaOMgOSPLOi粗样24.9836.022.838.2134.348.410.642.380.0370.1612.43 表2  新振锰矿粒度筛析/（wt,%）粒级/mm＋0.0740.074～0.041－0.041含量/%10.049.6480.32     将块样和粉样分别磨制光片和薄片，对其矿石的矿物组成进行观察和分析。根据块样矿石的结构构造，锰矿石可归纳为两类：角砾状锰矿石和条带状锰矿石。     角砾状锰矿石：矿石呈褐色一黑褐色，角砾状构造，黏土矿物、石英和锰矿物组成角砾，被赤铁矿（褐铁矿）胶结。     锰矿物（复水锰矿）：复水锰矿颗粒细小，不透明，和细粒的石英、绢云母（伊利石）交织在一起，分布在角砾内。不规则的锰矿物的集合体一般6～31μm，最小1～2μm。可能还有少量的其他锰矿物，镜下不易区别。     脉石矿物：赤铁矿（褐铁矿）：呈网脉状分布，以胶结物或团块的形式存在，把锰矿物、石英、黏土矿物等组成的角砾胶结在一起。网脉宽15～48μm，团块状的可达103μm 。     条带状的锰矿石：矿石呈褐黑色，染手，微细粒结构，条带状构造。条带由深浅不同的颜色显示，条带的宽窄不同，主要是因为不透明矿物含量不同造成。颜色较深的条带富含锰矿物和赤褐铁矿，条带浅的部分富含石英、绢云母（伊利石）等脉石矿物。     锰矿物：根据下述的探针及镜下鉴定，主要是复水锰矿。锰矿物和黏土矿物（高岭石、伊利石等）、石英交织在一起，颗粒一般10～34)μm，最小1～2μm。     脉石矿物：主要是石英、赤褐铁矿、绢云母、粘土矿物等，特征同角砾状矿石中的脉石的特征。     根据显微镜下观察、化学分析、XRD衍射分析和探针分析，原矿石平均样的矿物含量是：复水锰矿40%；石英25%；绢云母（伊利石）5%；黏土矿物10%；方解石5%；长石3%；赤铁矿（褐铁矿）10%；其他2%。     对锰矿原矿的矿物工艺学研究表明，锰矿石可归纳为两类：角砾状锰矿石和条带状锰矿石。原矿石平均样的矿物，主要是复水锰矿、石英、赤铁矿（褐铁矿）10%；次要矿物是绢云母（伊利石）5%、黏土矿物、方解石、长石等。锰矿物少量呈单体存在，85%的锰矿物和脉石矿物交织在一起。     试验用固体燃料－煤粉为武钢乌龙泉矿水泥厂普通燃煤，其主要指标见表3。 表3  试验用煤粉工业分析结果/%煤粉种类水分挥发分灰分固定碳硫热值/（kj·kg-1）燃煤4.018.831.2955.400.4927181     二、马弗炉焙烧试验     对于还原焙烧工艺，影响还原效率的主要工艺参数为：①还原剂用量；②温度、③反应时间。为此，针对不同工艺参数，进行矿石焙烧条件试验，再用磁选管对焙烧产品进行磁性物分离除铁试验。     为了研究氧化锰矿的悬浮态焙烧效果和工艺条件，先在马弗炉进行还原焙烧。焙烧是在高温箱式电阻炉(12kW)内进行的，每次装矿量为50g，通过调节温度、焙烧时间和粉煤配比来考查焙烧效果。焙烧后的产物，直接进水冷却，然后进行脱水干燥、缩分、磨矿、磁选。弱磁选试验是使用天津矿山仪器厂生产的XCGS-73型磁选管上完成。磁选管弱磁选试验激磁电流为1.5A，磁场强度为119.4kA／m。     （一）焙烧温度试验     马弗炉焙烧温度试验条件为：煤粉用量10%，焙烧时间50min，试验结果见表4。当温度在800℃以上时，M02转化为MO的转化率在90%以上，还原反应比较充分。当温度达到900℃，Mn02全部转化为MnO。试验选择反应温度800～850℃作为马弗炉焙烧最佳温度条件。 表4  焙烧温度试验结果温度/℃Mn/%MnO/%MnO2/%转化率/%75022.5625.324.6686.9580021.1024.143.8188.6085022.9328.211.7195.2990022.6129.190100.0095020.2926.200100.00     （二）焙烧时间及磁选试验     焙烧时间试验及磁选试验的目的，主要是考察焙烧时间对还原转化率和磁选除铁的影响。考虑到能源消耗问题，锰矿还原温度为750℃左右，试验温度选定为750℃，煤粉用量l0%。试验结果见表5。 表5  马弗炉焙烧时间试验结果/%时间/min产品产率TFe铁回收率MnMnOMnO2转化率30磁精17.2013.9830.1723.9621.528.1476.43磁尾82.806.7269.8321.81合计100.007.97100.0022.1850磁精17.8814.0030.9824.9722.716.6380.77磁尾82.126.7969.0221.78合计100.008.08100.0022.3580磁精12.0916.9624.0923.7920.688.2075.57磁尾87.917.0475.9121.20合计100.008.24100.0021.51     由表5可知，焙烧时间在30～50min，无论是MnO2还原转化率和磁选除铁效果均比较稳定，可以丢掉30%左右的铁金属量，但铁的品位降低不多，因此，确定马弗炉焙烧时间为50min较为合理。     煤粉用量试验条件及结果见表6。由表6可知，在850～900℃温度条件下，煤粉用量在5%～15%的范围内，MnO2还原转化率均可达到90%以上。因此，的确定合适的还原剂用量为煤粉用量10%。 表6  马弗炉焙烧煤粉用量试验温度/℃时间/min煤粉用量/%Mn/%MnO/%MnO2/%转化率/%90050823.0429.75010090050522.7329.270.199.72850501520.6924.522.6991.79850801022.4127.082.2893.58     以上试验表明，广西新振锰业集团有限公司的锰矿，经过马弗炉堆积态还原焙烧，在温度为800～950℃的温度范围内，可以实现氧化锰转化率大于90%，原矿还原焙烧弱磁选除铁率达到30%，而Mn、Mn0的损失率不足3%的较好指标。因此，采用还原焙烧是实现对该类氧化锰矿资源利用的有效办法。但是，由于常规焙烧需要的时间长、生产效率低，要真正实现对该矿石的利用，需进行更深入的研究。研发新的还愿焙烧方法及装置，简化工艺流程，缩短焙烧时间。     三、悬浮态还原焙烧半工业试验研究     在实验室型悬浮还原焙烧试验结果的基础上，设计了多级悬浮还原焙烧反应半工业试验装置，由预热器、多级悬浮反应炉、风管及热风炉等组成。对于“多级悬浮还原焙烧反应－磁选”新工艺，在气固流场稳定的情况下，影响MnO2快速还原转化为Mn0的主要工艺参数为： CO浓度、温度、固气比、矿石粒度。为此，针对不同工艺参数，在图1所示的半工业试验装置中，进行矿石焙烧条件试验和连续试验。 图1  多级悬浮还原焙烧半工业试验工艺流程图    物料分散悬浮在气流中，气流对物料传热所需时间很短，其实际传热速率是很高的。气固相间的传热系数为较传统的回转窑，传热系数提高了3000倍以上，气固接触面积增加了数万倍。多级悬浮还原焙烧试验，采用悬浮预热及反应炉技术，物料在悬浮预热器预热，在反应炉内反应，部分细粒级在三级旋风筒提前发生了快速还原焙烧反应。对三级筒下料口取样分析表明，氧化锰 (MnO2·n H2o)转化成Mn0的转化率为70%左右。     多级悬浮还原焙烧系统，由四级旋风筒和一级反应炉组成。为了提高热效率及收尘效率（气固分离效率），极大限度地减少跑料、掉料（短路），首先进行冷态试验，寻找避免跑料、掉料（短路）最少的压力风量工艺参数，为确定热模装置的设计参数及工艺参数提供数据。     根据小试试验结果，半工业多级悬浮焙烧试验，改变气氛条件，选定其他条件在较小范围内变化，多级悬浮反应炉温度在1000～1050℃范围，处理量约500kg／h，试验条件和结果见表7。 表7  软锰矿悬浮还原焙烧半工业试验试验结果试验 编号反应炉/℃上部温度/℃反应炉 进口CO/℃尾气 进口CO/℃Mn/%MnO/%MnO2/%转化率/%1202B－110339606.962.4622.8829.5401001202B－24.8527.2733.442.1795.401202A10429583.501.6021.1327.020.3299.491202D10239622.780.625.4827.736.3484.671202E10389722.780.624.9228.104.9987.72     气氛条件试验结果表明，在反应炉温度为1050℃左右，上部温度达到958～972℃，当CO含量在3.5%以上，Mn02转化率达到了99%以上，效果比较理想。但由于原矿粉粒度偏细，目前的半工业实验炉在处理此类物料时，在收尘率设计上尚有待完善。     四、氧化锰悬浮还原焙烧能耗分析     为了确定氧化锰悬浮还原焙烧工艺的技术经济指标，以连续试验为例，进行了系统的热平衡能耗分析（表8），基本原始数据如下： 表8  氧化锰悬浮还原焙烧半工业试验热平衡表热收入项热支出项序号项目×103kj/kg%序号项目×103kj/kg%1LPG燃烧热1.43274.161出炉物料带出热0.97650.542化学反应热0.0693.572尾气带走热0.41921.703回风带入热0.43022.273CO损失热0.0251.294物料水分蒸发热0.26013.465窑壁散热0.25113.00合计1.931100.00合计1.931100.00     锰矿粉比热为1.22kj/kg·℃；CO热值为1.18MJ/kg，消耗量按气体体积的3%计算；废气比热为1.424kJ／标m3·℃；烧失热量消耗为260kj/kg，锰矿烧失12.43%。     根据半工业试验焙烧生产装置计算的热平衡，见表8。     反应MnO2+CO  Mn0+C02热效应：15.123 kj/mol（放热），4.54kj/kg；     回风量：50%；筒体散热：10%；处理量： 500 kg／h；固气比：0. 5kg／标m3；成品温度：800℃；废气排放温度：150℃。     据热平衡表计算可得，焙烧1t原矿需要补充的热耗为：1.432×106kJ/t（原矿），折合标煤，氧化锰悬浮还原半工业试验能耗：48.94kg（标煤）／t（原矿）。     五、结  语     （一）软锰矿经过堆积态还原焙烧，在温度为800～950℃的温度范围内，软锰矿转化率（二氧化锰转化为一氧化锰）大于90%，原矿还原焙烧弱磁选除铁率达到30%，Mn、Mn0的损失率不足3%o。     （二）通过处理量500kg/h级的多级悬浮还原焙烧半工业实验研究，物料在系统中的停留时间仅为数秒钟。根据连续试验结果，对新振锰矿进行悬浮还原焙烧，合适的操作参数为：多级悬浮反应炉温度1050～950℃，在半工业试验时，多级悬浮反应炉人口气体CO浓度4.5%～7.5%，多级悬浮反应炉中固气比0.5～0.8kg／Nm3，二氧化锰的转化率达到了90%以上。    （三）试验表明，悬浮还原焙烧工艺具有较宽温度、气氛、固气比的操作范围，操作方便，系统运行稳定可控。据热平衡计算可得，焙烧1t原矿需要补充的热耗为：2.010×l06kj/t（原矿），折合标煤，氧化锰悬浮还原半工业试验能耗：48.94kg（标煤）/t（原矿）。

金属镁还原炉是镁生产的核心设备,国内外普遍采用的是外加热卧式还原罐还原炉。目前,国内应用的金属镁还原炉的炉型较多,根据所用燃料的不同,大体上可分为两类:用煤气或重油加热的还原炉与以煤为燃料的还原炉。 　　用煤气或者重油为燃料的还原炉用煤气或者重油作为燃料的还原炉,通常是16个横罐的还原炉,其规格为10.54×3.59×2.94(m)。这种还原炉为矩形炉膛,还原罐间中心距约为600mm,罐呈单面单排排列,炉子背面一般分布有多支低压烧嘴。火焰从燃烧室进入炉膛空间,绕过还原罐周边,靠烟囱抽力将燃烧后的烟气抽入炉底部支烟道,经烟道与烟道闸门后进入烟囱。二次风由二次风管再通过炉底第二层二次风道送入炉内。 　　还原炉底部两个还原罐中间设有燃烧室或烟室。还原炉既是一个倒焰炉又是一个贮热炉。炉膛内一般装有16支镍铬合金钢制的还原罐。16个还原罐分成四组,即4个还原罐组成一组,与一个真空机组相连接(真空机组由滑阀泵和罗茨泵组成),每台还原炉还设有一个备用真空机组,因此一台还原炉一般有5个真空机组,每台还原炉设有一个水环泵作为预抽泵。 　　以煤为燃料的还原炉在我国,金属镁还原炉以燃煤为主,随着镁冶炼工艺的不断发展与进步,出现过多种燃煤还原炉,典型的有下面几种。 　　1.单火室单面单排罐还原炉该炉型与燃煤气、重油还原炉炉型相似,单面单排布置还原罐。燃烧室设置在后面,炉内装有14~16支还原罐,在两支还原罐中间设置一过火孔。该炉型由于只有单排罐,又是单面布置,故操作十分方便,车间布置便于机械化,但其产量和热效率都低。该炉型属于矩形倒焰窑,火焰从燃烧室通过挡火板反射至炉顶,受烟囱抽力火焰向下,使还原罐受热,再经过火孔,支烟道至主烟道排出。 　　2.双火室双面双排还原罐该炉型也是矩形倒焰窑,装有10支还原罐,在长度方向分两端各装5支上、下排列。炉型设置了四个对称分布在两侧面的燃烧室(每面两个),燃烧室内有倾斜15°的梁式炉栅,火焰从窑两侧燃烧室翻过挡火墙,流向炉膛中心窑顶,然后火焰倒流向炉底吸火孔、支烟道再由一端的主烟道排入烟囱。该炉的优点是炉子结构简单,罐子排列较紧凑,炉膛空间利用率较高,其缺点在于炉子四面均为操作面,加煤烧火与还原出镁、扒渣、装料互有干扰,操作条件差,车间布置困难。该炉型也有炉膛空间扩大而布置14~22支罐的。 　　3.单火室双面双排罐还原炉该炉型是两端面双排布罐,单火室烧火的还原炉。在两个端面各分上、下排装6支罐,共布罐12支,在一个侧面设多个燃烧室,这样燃煤操作比较方便,空间利用率也较高,但还原罐数量有限,产量小。 　　4.国内应用最为广泛的单火室单面双排罐还原炉该炉型也属于外加热火焰反射炉(俗称倒焰炉)。炉内还原罐上下错开上牌布置,空间利用率较高;炉长方向没有限制,故可以布置较多的还原罐,一般有30~40支;还原罐单面开口,与真空机组的连接较方便;燃烧室设置在炉膛后面,由挡火墙隔开,火焰从燃烧室通过挡火墙反射至炉顶,受烟囱抽力火焰向下,使还原罐受热,再经炉底过火孔、支烟道至主烟道排出。相对于上述其他炉型,该炉型产量大、空间利用率较高、能源消耗较低、经济性好,因此在国内得到了广泛的应用。

经了解，山东地区还原铅价近日上涨较快，有厂家表示昨天14400的成交价，今日已经14550成交了，几乎每天都有150-200元的涨幅，而且现在市场成交情况也很好，很多临沂地区的小厂每天都是全负荷生产，不过这有可能是安徽地区多数厂家停产整改，而增加了山东还原铅厂家的客户群；今日安徽地区还原铅市场交易情况有所好转，因界首停产导致当地还原铅产量有所削弱，另外受废电瓶的高价推动，还原铅厂家报价都比较坚持。此外还原铅的生产企业以中小型企业居多，还原铅价格较低企业亏损时，更多是惜售保价，避免亏损，除非企业面临非常大的资金压力，否则很难让其赔本销售，这种心理在一定程度上维持还原铅价格不跌反涨。 还原铅价由于受到经济危机的影响，汽车、电动自行车蓄电池更换的频率下降，也导致了还原铅的原料废电瓶供应减少，广东、广西地区海关在09年开始严格检查，国外进口的废电瓶数量大幅下降，尽管目前有很多私人手中仍存有大量的高价废电瓶(相关调查数据见表-2)，但以目前价格其很难进入市场流通环节，所以废电瓶的价格出现上涨，原料价的格高启使得还原铅生产成本也居高不下。  

金属钨粉是制取碳化钨基硬质合金及金属钨材的首要质料，当时制取金属钨粉的首要办法为钨氧化物氢复原法，WO3氢复原制取钨粉的反响为：有关进程的热力学和动力学原理，前人已进行了全面的研讨，积累了很多研讨成果，但考虑到当时钨粉的粒度和描摹是生产中的关键问题，为确保必定的粒度，复原进程往往是在远离平衡的条件下、依据制备特定粒度的要求，以操控工艺参数，因而这儿侧重介绍影响钨粉粒度的要素及其操控，有关热力学和动力学原理可参阅有关教科书。 一、钨氧化物复原进程中影响粒度的要素 （一）复原进程中颗粒长大的机理 在复原进程中生成钨粉的粒度随复原条件而异，即在某些条件，如高温、高湿度的条件下将发作长大，关于其长大机理，现在有多种观念，下面是两种首要的观念。 1、化学气相搬迁长大机理 水合钨氧化物具有比纯氧化钨高得多的挥发性。复原进程中首要水蒸气与氧化钨或细粒钨粉效果构成水合氧化钨，它通过气相搬迁到其他颗粒上再复原，然后导致颗粒长大。高温文湿氢复原具有最有利的化学气相搬迁条件。 2、氧化－复原机理 粉末颗粒愈细，比表面以及表面活性愈大，因而，细颗粒粉末有或许被气相的水蒸气或氧气氧化并生成挥发性水合氧化钨，然后进行化学气相搬迁，在较粗颗粒上被复原，使颗粒长大。 （二）影响粉末粒度和粒形改变的首要要素 1、温度 升高温度可加速复原反响，相应地添加水蒸气的生成速度，促进化学气相搬迁反响。促进颗粒长大和团粒化。 2、水蒸气分压 水蒸气是化学气相搬迁反响的基本条件，其量包含中含有的和复原反响中发生的水蒸气。它在复原进程中不是一个稳定值。对反响速度起效果的一切要素和影响分散进程的一切要素（如温度、粒层厚度、的流向和流速、粉末的粒度、舟皿的几许形状等）、推舟速度都影响水蒸气的实践分压进而影响到粉末粒度和描摹。温度及湿度（氢的露点）对WO2相对增长速度的影响见表1。 表1  在不同温度和温度下，WO2粒度的相对增长速度3、质料粉末的性状 研讨标明，氧化钨的复原活性对钨粉的粒度有显着的效果。复原活性大的质料简单得到细粒度钨粉。 4、杂质和添加剂 杂质元素对钨粉颗粒改变的影响，可分为三类： 第一类以碱金属为代表，它们能起氧的载体效果，延伸氧在粉末层内的停留时刻，促进化学气相搬迁反响，增强钨粉的颗粒长大。 第二类以钙、镁、硅为代表，它们对钨粉颗粒长大的效果不显着。 第三类以铝为代表，它们能在钨的晶体表面生成稳定性很高的氧化物薄层，按捺钨粉颗粒的长大。 5、操作准则 因为颗粒长大进程首要是发作在WO3复原成WO2的进程中，为得到细颗粒，必定要确保在复原的初期处于低温、低水蒸气分压状况。因而推舟速度过快，一方面使物料敏捷进入高温区，有利于WO2.9等颗粒长大，一起使复原速度加速，H2O蒸气浓度添加，这些都有利于颗粒的长大，因而为得到细颗粒一般要求推舟速度慢。一起炉内温度较低，温度梯度较小。 装舟量过多，料层过厚，将导致内部的水蒸气难以排出，使内部颗粒长大，一起导致上基层粒度不均匀。 二、氢复原钨氧化物制取钨粉的工艺 现在复原进程通常在回转式管状炉、四管马弗炉及多管炉中进行，相对而言，后者的温度均匀，产品粒度简单操控，且粒度均匀。 详细工艺有： （一）黄钨工艺，即以WO3为复原的质料。 （二）蓝钨工艺，即以蓝色氧化钨为质料。蓝色氧化钨是指WO3或APT在300～420℃下，在转炉内部分复原所得的产品，它的成分首要为WO2.9或铵钨青铜（ATB），亦或许含少数WO2.72乃至钨酸盐，用蓝色氧化钨作质料的特电是其粒度较黄钨易于操控。 （三）紫钨工艺，即用WO2.72（W18O49）为质料进行复原，用以制取超细颗粒钨粉，其实质是首要将APT在回转炉内、在必定温度和弱复原气氛下制备W18O49，此刻，在原APT晶粒内构成W18O49的棒状晶体的集合物，当原APT晶粒为50～60μm时，则晶粒中构成的W18O4，棒状晶体直径小于2μm，这种W18O49进一步在四管复原炉中复原，得超细钨粉，其BET直径约0.08～0.9  μm，这些超细钨粉的粒度远比黄色WO3或蓝钨复原的产品粒度细，且均匀。一起它们在进一步碳化制取WC的进程中亦小易长大，例如用其制备的钨粉其BET粒往为0.084μm。在1460℃下碳化2h，所得的超细碳化钨粉的BET粒径仅0.214μm，与国外的先进水平适当。碳化进程中颗粒长大的趋势远小于从蓝钨复原的产品。 唐新和展开的从有机胺钨酸盐热分化制得钨及碳化钨超细粉末。获得非常有意义的成果。这种从所谓“自复原钨酸盐”制得的粉末，功能优秀，现已获得国家专利。

铁矾渣是湿法炼锌厂产生的工业废渣，成分复杂，除含有大量的硫酸根和铁离子外，还含有丰富的铅、锌、银等有价金属元素，具有综合回收价值[1]。另外含有的铜、镉、砷等重金属元素在长期堆放过程中不断溶出，污染地下水和土壤。因此，开展铁钒渣的综合利用研究[2-5]可以减少环境污染、提高资源综合利用率意义重大。薛佩毅[3]等对黄钾铁矾渣采用中低温焙烧?NH4Cl浸出?碱浸工艺，同时回收有价金属和铁，但工艺生产效率低。路殿坤[4]等将铁矾渣在900℃还原焙烧后磁选，磁选精矿铁品位为58%，含硫2.5%~3%，但磁选精矿中锌含量仍较高，不能作为原料返回高炉冶炼。史玉娟[5]等利用黄钾铁矾渣和赤泥的反应制备石膏、芒硝和赤铁矿砂的方案，但是不能回收铅、锌等有价元素。本文采用配碳球团直接还原—磁选—反浮选工艺综合回收铁矾渣中铁、铅、锌。此工艺生产效率高，分离效果好，工艺简单。 1 试验 1.1 试验原燃料 以某铅锌厂湿法炼锌工艺固废铁矾渣为研究对象，试验用吉林森工无烟煤为还原剂，分析纯氢氧化钙为熔剂。铁钒渣和无烟煤的分析结果见文献[6]。 1.2 试验方法和流程 铁矾渣含水量较大(35%左右)，因此，先在110℃鼓风干燥箱内充分干燥，然后按照一定比例将铁矾渣、消石灰、煤粉、黏结剂和水在混料机中混合均匀，再用造球机造球，将冷固结含碳球团烘干后称重装入刚玉坩埚放入硅钼棒加热井式炉内进行还原试验。直接还原结束后将金属化球团进行磨样，采用化学容量法、ICP法测定还原球团中全铁、金属铁和铅、锌含量，计算金属化率和铅、锌挥发率。金属化球团磨样后经Φ50mm磁选管、磁场强度47.76～238.8kA/m (60~300 mT，1 mT=796 A/m)的条件下进行磁选，分别计算磁选铁精矿品位和铁的回收率。最后在3L单槽浮选机内对磁选铁精矿进行浮硅抑铁的反浮选，脱除硅质脉石提高铁精矿品位。 2 试验结果与讨论 2.1 直接还原过程金属化率的变化 高金属化率球团的制备是磁选回收铁精矿的基础。试验条件：还原温度1 300℃、配碳比1.4、碱度2.5(铁钒渣原始碱度为0.31，通过加入氢氧化钙调节)，试验结果如图1所示。 从图1可见，随着还原时间的增加，金属化率逐渐增加，还原10 min时金属化率为86.3%，还原30min时金属化率达到98.47%，之后趋于稳定。前期试验发现，自然碱度下球团熔点较低，在1 100～1 200℃间，还原温度不可以设定得太高，还原金属化率最高仅为90.60%，提高碱度后熔点提高，有利于高温下碳的气化反应进行，促进直接还原发生。 2.2直接还原过程铅、锌挥发率的变化 试验条件：还原温度1 300℃、配碳比1.4、碱度2.5，还原时间对铅锌挥发率的影响如图2所示。图2表明，随着还原时间的延长，铅、锌挥发率逐渐增加，还原10min时铅、锌挥发率较低，分别为41.5%和53.2%，还原30min时，铅、锌挥发率分别达到86.26%和98.54%，分别提高了44.76%和45.34%，之后锌挥发率趋于稳定，铅挥发率略有提高，还原40min时，铅挥发率为90.1%。可见含碳球团直接还原可使铅、锌得到有效挥发，最终可以从烟尘中回收铅、锌。 2.3 磁选试验 直接还原试验得到金属化率为98.47%的金属化球团，经振动磨磨细后进行磁选试验。磁选设备为DTCXG-ZN50型磁选管，磁场强度0~450mT，磁选管直径50 mm，磁极间距52mm，磁选结果如图3所示。由图3可以看出，随着磁场强度的增加，铁的回收率逐渐增加，最后稳定在80%左右。铁精矿品位随着磁场强度增加呈下降趋势，50mT时铁精矿品位50.31%，但是收得率仅为33.93%，大部分的海绵铁随着渣相进入到尾矿。整体观察，磁场强度变化对铁精矿品位影响不大，对回收率影响比较大。综合考虑，适宜的磁场强度为200mT。此时铁精矿Ⅰ品位达到46.66%，并不能作为商用铁矿粉出售，低于普通铁精矿等级划分标准五级(54.0～ 2.4 反浮选试验 反浮选试验在XFD Ⅲ型单槽浮选机中进行，功率250 W，容积3 L，叶轮直径70 mm，主轴转速1 400 r/min。称取500g品位为46.66%的磁选铁精矿Ⅰ加水至3 L，调浆2 min;淀粉作为铁的抑制剂，添加比例为200 g/t，搅拌3min;碳酸钠作为pH调整剂(亦为强化分散剂[7])，添加比例为1 250 g/t，并搅拌3 min;之后添加阳离子捕收剂十二胺(分析纯)300 g/t并搅拌2min;最后在鼓气量为600 L/h的条件下反浮选6min，试验结果表明，反浮选铁精矿Ⅱ的品位提高至60.30%，铁回收率为83.15%，说明此工艺路线可行。 3 结论 (1)在配碳比为1.4、碱度为2.5、1 300 ℃还原30min的条件下，配碳球团直接还原金属化率达到98.47%，铅、锌挥发率分别为86.26%和98.54%。经磨矿磁选，得到品位46.66%的铁精矿Ⅰ，再经反浮选工艺可获得品位60.30%的铁精矿Ⅱ。 (2)铁矾渣含碳球团直接还原—磁选—反浮选工艺路线综合回收铅、锌和高品位铁精矿是可行的。 复制搜索 启动快捷搜索设置

流程由6道工序组成：铋矿的浸出与复原；铁粉置换沉积海绵铋；氧化再生；海绵铋熔铸粗铋；粗铋火法精练；铋浸出渣中有价金属的选矿收回。浸出进程的首要反响如下：浸出液经加铋矿复原，使溶液中残存的三价铁复原为二价。加铁粉，沉积出海绵铋，经过氧化，再生三价铁。 此法在工艺上比较老练，铋的浸出率高（渣计98%～98.5%），综合利用好，污染较小，为进步铋资源的综合利用供给了一种有用的途径。但此工艺材料耗费比较高，1t海绵铋耗用工业1.5～1.8t，氧气0.4～0.5t，铁粉0.5～0.6t。因为选用铁粉置换和再生技能，铁和氯离子在溶液中的堆集不容忽视，废液排放量大，浸出液中因为离子浓度相对较高，黏度较大，渣的过滤和洗刷较为困难。工艺流程见图1。图1  铋锡中矿浸出－铁粉置换提铋工艺流程图

钢铁产品是人类社会最首要的结构材料，也是产值最大、覆盖面最广的功用材料。在可预见的未来，钢铁产品仍将是一种非常重要且不行替代的材料。近年来，跟着我国经济的快速稳定增长，钢铁工业得到了史无前例的开展，2005年我国粗钢产值已打破3亿吨，其间绝大部分来自高炉—转炉流程。高炉炼铁工艺历经数百年的开展，工艺已日趋老练。即使如此，高炉工艺也存在一些问题：工艺流程杂乱、能耗高、环境污染严峻与出资巨大等。别的高炉工艺对冶金焦有很强的依靠性，可是从已探明的国际煤炭储量来看，焦煤仅占总储煤量的5%，并且散布很不均匀，因而高炉炼铁的开展面对着焦煤缺少的困难。为处理这一困难，很多的非高炉炼铁技能就应运而生了，并且得到了较快的开展。非高炉炼铁技能依据其工艺特征、产品类型及用处不同可以分为熔融复原和直接复原两大类。熔融复原法是以非焦煤为动力，在高温熔态下进行铁氧化物复原，渣铁能彻底别离，得到相似高炉的含碳铁水。直接复原规律是以气体燃料、液体燃料或非焦煤为动力，在铁矿石(或含铁团块)软化温度以下进行复原得到金属铁的办法。其产品呈多孔低密度海绵状结构，被称为直接复原铁(DRI)或海绵铁。熔融复原熔融复原法是20世纪20年代开端提出的。50年代研讨开发的熔融复原法大多设想在一个反响器内完结悉数熔炼进程，称一步法。可是因为复原反响发生的CO的焚烧热不能敏捷传递到吸热的复原反响区，迫使熔炼间断而告失利。70年代以来遍及选用了两步法的准则：行将整个熔炼进程分红固态预复原和熔态终复原两步，分别在两个反响器内完结。其间最具重要意义的COREX法是由KORF和VOEST-ALPINE在奥地利和德国政府的财务支撑下联合开发的，现在现已进入工业化运用阶段。还有其它处于研讨阶段的熔融复原流程，比方：HISMELT、FINEX、DIOS、AISI、COIN等。下面将遭到广泛重视的几种工艺进行扼要的介绍。 　　1 COREX             多年来，COREX流程是仅有工业化的熔融复原流程，现在稀有套COREX设备在运转中，我国上海宝钢引进了一套COREX-3000正在建设中。COREX法工艺流程为，矿石的复原和熔融分别在两个炉子中进行，选用预复原竖炉及熔融气化炉分别对铁矿石进行复原和熔化。COREX法预复原竖炉选用高架式结构，熔融气化炉发生的高温复原气被送入预复原竖炉，逆流穿过下降的矿石层。从复原竖炉扫除的预复原矿石的复原率约为95%，料温为800～900℃。熔融气化炉的使命是熔化预复原矿石及出产复原煤气。COREX法的长处是：以非焦煤为动力，摆脱了高炉炼铁对优质冶金焦的依靠;对原、燃料习惯性较强，出产的铁水可用于氧气转炉炼钢;出产灵敏，必要时可出产高热值煤气以处理钢铁厂商的煤气平衡问题;直接运用煤和氧，不需求焦炉及热风炉等设备，削减污染，下降基建出资，出产费用比高炉削减30%以上。可是COREX也存在一些缺乏，对矿石的质量要求较为严厉，有必要运用球团矿、天然块矿和烧结矿等中等均匀粒度的块状质料，不能运用磷含量高的矿石。别的COREX要求运用块煤也是一个潜在问题。 　　因为当今采煤多已机械化，原煤中含粉率较高，且块煤在储运进程中，发生粉末是不行避免的。因而，COREX需求处理粉煤的运用问题。COREX煤的消耗量(吨铁约1000kg)远高于高炉流程，其终究能耗及操作本钱很大程度上依靠于尾气的归纳运用。 　　2 FINEX 　　因为COREX运用的矿石粒度为8～30mm的块矿，很多廉价的粉矿不能直接运用，因而浦项钢铁公司和奥钢联共同开发了FINEX流程，用于粒度1～10mm的粉矿。FINEX的特征是选用多级流化床反响器替代COREX的竖炉对铁矿进行复原。在流化床反响器中运用熔融气化炉供给的热复原气体对合作增加剂的铁粉矿进行复原。选用恰当的气流速度，使炉料在流态化状况下进行复原。因而不存在炉料的透气性问题，可悉数运用铁粉矿为质料。现在韩国浦项钢铁公司的FINEX演示设备已于2003年5月底投入出产，有望在近期内投入工业化出产。 　　FINEX工艺是两种老练工艺的组合，即流化床工艺和COREX的熔融气化炉工艺。其特征是：①不需求炼焦厂和烧结厂，然后节约设备出资和削减环境污染;②可运用粉状铁矿石和普通煤作为炼铁质料。从出产本钱上看，粉矿的报价要比块矿低20%左右，普通煤比炼焦煤报价低约25%，因而其质料本钱比较低价。一起FINEX工艺也存在一些缺乏。FINEX计划固定出资较高，比高炉计划总出资约高20%。其燃料及动力费用也高于高炉，若要下降FINEX的本钱，有必要进一步下降吨铁的耗煤量。FINEX可以处理的矿粉是有选择性的，要求矿粉粒度1～10mm。因为FINEX选用了流化床工艺，将会出现粉料的粘结问题，致使其作业率 　　3 HISMELT 　　HISMELT(HighIntensitySmelting)技能是德国Klockner和CRA公司联合开发的。该流程可直接运用粉矿和煤粉冶炼。可向铁浴炉熔池中喷入煤粉，在其顶部吹入1200℃富氧热风，使炉内发生的煤气进行二次焚烧，发生热量满意熔池反响需求，终复原炉发生的复原性气体作为复原剂进入预复原体系。HISMELT流程可直接将铁矿粉吹入熔融复原炉中，现在已完结中试，正向工业化跨进。2003年2月首钢参加出资的HISMELT工厂(年产80万t)在澳大利亚Kwinana开端筹建，已于2005年5月基本完结调试作业。 　　HISMLET工艺可直接运用粉矿和煤粉，其熔融复原炉中发生激烈的拌和并且温度很高，所以铁矿粉的复原速度很快，HISMELT的另一个特征可处理廉价的高磷铁矿粉。因为熔融复原炉中选用较高的二次焚烧率，致使高温尾气的运用价值很低，只能用于预热粉矿。为了使尾气得到归纳运用，HISMELT拟采纳增加天然气的办法，这样可使尾气用于发电，或用于预复原铁矿粉(复原率30%以下)。因为熔融复原炉内选用二次焚烧办法，致使炉内出现氧化性气氛，严峻腐蚀炉衬。炉子压力小于1kg，使煤气不能有用运用。别的，HISMELT选用虹吸式出铁，不能确保铁水的温度。 　　直接复原 　　依据复原剂的不同可以分为气基和煤基直接复原工艺，气基直接复原仍然主导着直接复原程，2004年气基DRI产值占总DRI产值的88%。MIDREX和HYL-III是最首要的气基直接复原工艺，它们将天然气转化成所需的复原剂，然后在竖炉中复原块矿或球团矿。其它首要的直接复原工艺还有FIOR(FINMET)、ITMK3、FASTMET等。 　　1 气基直接复原工艺 　　选用气体作为复原剂的直接复原工艺开展较快的有MIDREX和HYL-Ⅲ工艺以及选用流化床作为反响器的FINMET和Circored工艺。MIDREX直接复原工艺是Midrex公司开发成功的。它归于气基直接复原法，以天然气经催化裂解后得到的气体(首要成分H2、CO)为复原剂，在800～900℃复原铁矿得到海绵铁。MIDREX法具有工艺老练、操作简略、出产率高、热耗低、产品质量高级长处，因而在直接复原工艺中占控制位置。可是MIDREX也存在必定的局限性，首先是它要求有丰厚的天然气资源作保证;其次MIDREX的反响温度低，反响速度较慢，炉料在复原带大约逗留6h，在整个炉内逗留时间在10h左右。别的MIDREX工艺要求铁矿石粒度适合且均匀，粒度过大会影响CO和H2的分散使反响速度下降;粒度过小，透气性差，复原气散布不均匀，一般小于5mm粉末的含量不能大于5%。一起关于铁矿石的档次要求也高，这是直接复原出产海绵铁的通病，关于矿石中的S和Ti的含量要求很严。 　　因为运用块矿或球团，出产能力相对较低，为了进步气基竖炉流程的出产能力，MIDREX最近在竖炉中吹入少数氧气来进步复原气体及炉料的温度，研讨标明：将料温从789℃进步到898℃，竖炉的出产能力进步了50%。运用流化床作为反响器的FIOR(FINMET)工艺开展较快，别的运用循环流化床的Circored工艺也得到了广泛的重视。在1976年，FIOR工艺被提出，它是运用流化床复原铁矿粉出产热压块铁的办法。运用该工艺在委内瑞拉缔造的工业设备现已运转了25年，总产值超过了600万t。在1991年，FIOR工艺得到了进一步的开展，VAI和Exxon公司在FIOR的基础上联合开发了一种新的炼铁工艺流程FINMET。该工艺运用的矿石粒度小于12mm。选用的仍为四级流化床反响器(榜首级流化床温度为500℃，压力为1.1MPa;最终一级流化床温度为800℃，压力为1.4MPa)。热直接复原铁粉运用气流传输到热压体系直接得到热压块铁。复原所用的气体是由新出产的气体与循环气体组成。循环气体经过除尘后与新气体混合，再经过去除CO2，被预热到850℃后通入反响器中。FINMET是现在仅有投入出产的粉矿直接复原技能。可是FINMET工艺还存在一些缺陷，它的复原剂一般都选用天然气(每吨HBI耗天然气约15GJ)，因而只要在天然气报价低价的区域才或许推行。一起它对矿石的要求也比较高，无法处理很多低档次的铁矿。FINMET选用普通的流化床工艺(FB)，气体流速较慢，出产能力较低(1.5～2t/(m3·d))，并且还容易发生粘结现象，别的运用高压操刁难设备及操作要求极高，这些都影响该工艺的进一步推行。 　　Circored流程在循环流化床(CFB)中运用纯复原粒度小于1mm的铁矿粉，研讨标明，在650℃，铁矿粉逗留15min的复原率可达70%，为了进步整个流程的出产功率，还需求将CFB出来的铁矿粉进一步在FB中运用复原4h到达95%的金属化率。可是它有必要处理廉价的来历问题，并且它仍然选用了普通流化床，随之而来的就是粉料的粘结问题。 　　2 煤基直接复原工艺 　　煤基直接复原工艺的研讨热门是转底炉流程，其特征是在高温状况下在转底炉中完结铁矿的固态复原，现在现已发生一些变种流程，如FASTMET和ITMK3流程等。ITMK3流程在美国动力部的支撑下(200万美元)，已完结前期实验，这种流程可得到珠铁，它的吨铁归纳能耗为615kg标煤(其间煤12GJ，燃气6GJ)。转底炉的长处是可以处理低强度的含碳球团，但高温尾气带走很多热量导致能耗过高。因为经过气体热辐射传热，转底炉内只能铺2～3层球团，导致设备运用率低下(～100kg/(m2·h))。 　　由以上比照可知，气基复原工艺具有冶炼温度低、能耗下降、产品质量好的长处，可是受我国资源特征的约束，难以在我国得到开展。转底炉的特征是可运用低强度的含碳球团，可是其能耗高、出产能力低、产品质量较差。低温快速复原炼铁新技能依据对炼铁工艺的深入研讨和我国详细国情的分析，钢铁研讨总院提出了低温快速复原炼铁新流程，即首先在高效球磨机中对铁矿粉进行细化和活化，然后在低温复原设备中进行快速复原。经过近几年的研讨，开发了超细粉体催化低温冶金新技能，此技能充沛结合了超细粉体和催化剂改进动力学条件的优势，因而可以更大起伏下降反响活化能、下降复原反响温度(降至700℃左右)，完结低温快速反响，是一种能耗低、污染少、资源运用率高的新式绿色冶金工艺流程。新流程可经过煤气化技能发生复原性气体，也可运用国内日益过剩的焦化煤气，不用像FINMET和Circored流程依靠天然气资源，契合我国的动力结构。新流程还可直接运用我国的铁精矿粉，省去造球工艺及相应的能耗。钢铁研讨总院发明晰多级循环流化床反响器，不只处理了普通流化床容易发生粘结现象，并且也大大进步了设备的运用率(可达50t/(m3·d))，除此之外，新式反响器还能进步复原气体的运用率、下降进程能耗和固定出资等。新流程与其它炼程的比较见表1，从表1可见，新流程的能耗远低于其它炼程，CO2等废气排放量也将远低于其它流程。 　　表1　各种炼程的数据比较流程动力构成吨铁净能耗/GJ电耗/KWh低温快速复原煤9.3200高温转底炉煤＋天然气20.54 高炉炼程焦炭和煤23 COREX流程煤＋少数焦炭26.2 Finmet天然气15175Hismelt煤粉＋天然气22.6（其间天然气2.2） 现在，低温快速复原新工艺得到国家支撑，基本上完结了基础理论研讨作业，正进行反响器研制及工艺研讨，有望成为新一代炼铁新流程。当今冶金界较为重视的非高炉炼铁工艺中COREX、FINEX和HISMELT流程都可以不运用焦煤，然后避免了炼焦工艺引发的环境污染。COREX选用竖炉-熔融气化炉冶炼流程，FINEX选用流化床—熔融气化炉冶炼流程，而HISMELT选用铁浴复原，因而就决议了这些流程的特征和习惯规模：COREX有必要运用块矿，HISMELT和FINEX则可用粉矿;老练的竖炉气基复原工艺是COREX流程工业化的重要保证，粉体流化床因为粘结等问题没有彻底处理、铁浴炉二次焚烧和炉衬腐蚀之间的固有对立注定了FINEX和HISMELT完结的难度远高于COREX流程。COREX和FINEX流程发生很多高热值的复原性尾气，尾气运用的途径将决议工艺的经济性，而HISMELT高温低热值尾气却成为工艺的“鸡肋”。各种气基复原工艺都能在较低温度下出产海绵铁或热压块，竖炉流程(MIDREX，HYL-III)比流化床流程(FINMET)老练，因而竖炉流程仍然操纵着气基复原工艺，气基复原流程现在都要运用天然气资源，很难在我国得到开展。转底炉流程可运用低强度的含碳球团，给煤基直接复原流程注入新的生机，但其能耗高、出产功率低、产品质量差将会限制它的开展。现在，国际各国都在进行实验研讨，把非高炉炼铁工艺作为钢铁工业技能的办法，尽力寻求新的打破。为了跟上国际钢铁工艺技能的脚步，我国亦有必要加强这方面的研讨开发作业。根据这种状况，钢铁研讨总院提出了新式低温快速复原新工艺，完结低温快速反响。该工艺可运用国内日益过剩的焦化煤气或煤气化得到复原性气体，不用依靠天然气资源;还可直接运用我国的铁精矿粉，省去造球工艺及相应的能耗。故此是一种能耗低、污染少、资源运用率高的新式绿色冶金工艺流程，现在处于研讨开发阶段，具有很好的开展前景。

钼是一种重要的有色金属，广泛用于现代科技的许多范畴。金属钼的工业出产道路为：首先将辉钼精矿在600～650℃下焙烧生成氧化钼，然后再提纯氧化钼，最后用H2复原得到金属钼粉。可是进程中存在三大问题：1、辉钼精矿氧化焙烧进程开释很多的二氧化硫，污染环境严峻；2、在辉钼矿氧化焙烧与进一步提纯进程中，钼的丢失比较严峻；3、MoO3在600℃时已明显提高，其蒸汽压在1151℃时即到达0.101 MPa，所以有必要在较低温度下（450～650℃）用将MoO3复原成安稳的MoO2，然后将MoO2在900～950℃下复原成金属钼。该工艺流程长、操作杂乱。     因而，一些研讨者测验寻觅新的金属钼提取工艺。这些研讨为拓荒新的金属钼出产工艺道路进行了有利的测验，可是研讨侧重于反响动力学机理分析，缺少系统的热力学分析，给新工艺道路的实验温度以及其它工况条件挑选带来困难。作者已对辉钼矿的碳热法与真空法非氧化焙烧道路进行了热力学分析。做为洁净动力的运用能够处理产品气体排放污染的问题。因而，本文将经过热力学分析，探讨了几种无SO2气体排放的辉钼矿氢复原出产金属钼新技术的可行性。     一、辉钼精矿直接氢复原     不必固硫剂，辉钼矿直接氢复原，其反响方程式为：   （1）     核算平衡时温度与系统气体成分之间的联系，得到方程：    式中：T为反响温度（K）；V（%H2S）和V（%H2）别离为平衡气体成分中H， S和H2的体积百分含量。     由式（1）可知，该反响想在可行温度规模内进行有必要把PH2S/ PH2比值控制在很小的规模，这样才干使得反响吉布斯自由能小于零。例如，反响想在温度别离为1100K和1300K时进行，有必要把该比值别离控制在低于1.06×10－3和6.15×10－3。可见，不必固硫剂，直接用H2复原辉钼精矿的反响是很难进行的。反响平衡时，气体成分中H2含量很高。在实践出产中，反响是远离平衡的，这使得气体成分中H2含量更高。所以想在可行温度下用H2复原辉钼精矿有必要要加人固硫剂。     二、氧化钙做固硫剂氢复原辉铂矿     氧化钙做固硫剂，氢复原辉钼矿反响方程式为：    式中：ηH2为利用率；V（％H2O）和V（%H2）别离标明平衡气体成分中H2O和H2的体积百分含量。     核算平衡时温度与HZ利用率之间的联系。得到方程：    依据式（3）与式（5），能够得到图1。能够看出，当温度小于1200 K时，跟着温度的添加H2利用率添加很快，之后增长速度则趋于平缓，标明在H2复原辉钼矿进程中加人CaO作为固硫剂比没有CaO加入时反响简单，且用CaO做固硫剂能够把硫以安稳的CaS方式固定下来，一起气体产品为无污染的H2O，避免了有毒气体H2S的污染。图1  氧化钙做固硫剂H2利用率与温度联系     三、碳酸钠做固硫剂辉铂矿氢复原     （一）氢复原进程气体组分的改变规则     碳酸钠做固硫剂，辉钼矿氢复原的反响方程式为：    恒压下，式（6）温度与平衡气体体积百分含量之间的联系如图2所示；恒温下，压力与平衡气体体积百分含量之间的联系卜如图3所示。图2  温度与平衡气体成分联系图3  压力与平衡气体成分联系     由式吉布斯自由能能够看出，反响为吸热反响，在相同压力下，跟着温度的升高平衡常数是逐步添加的，这就使得平衡气体成分中复原剂H2的含量逐步下降，而H2O和CO气体含量添加。由图2可见，当压力为0.1 MPa时，温度为1073K和l173 K时，对应H2的体积百分含量为别78.8％和61.0％，H20为14.1％和26.O％，CO为7.1％和13.10％。由反响公式可见，当温度不变，跟着压力的下降，气氛中H2O和CO体积百分含量添加，H2体积百分含量下降。由图3可知，当温度为1173K时，压力为0.01 MPa和0.001MPa时，对应H2的体积百分含量为别38.5％和18.6％，H2O为41.0％和54.3％，CO为20.5％和27.1％。    （二）温度、压力对气体利用率的影响     常压下，式（6）的反响开端温度为1380K，产品为金属钼和，溶于水而金属钼则不溶于水。别的，辉钼矿中的首要杂质SO2也易于和碳酸钠反响生成硅酸钠，它也是溶于水的。因而能够经过水洗的办法得到纯洁的金属钼粉。其平衡常数在1100K和1200 K时别离为2.0×10－5和1.6×10－3，平衡常数很小，阐明气体产品中H2含量较高，H2利用率低。因为，反响一起受温度和压力的影响，当压力不变，温度上升时，平衡常数增大，H2利用率上升；当温度不变，压力下降时，反响平衡向右移动，H2利用率增大。所以现核算不同压力下，温度与H2利用率之间的联系。得到方程：     依据式（6）和式（7），能够得到图4。因为Na2CO3的熔点为1131K，当温度超越Na2CO3熔点时，反响就会有液相生成，就会分层，对反响晦气，所以反响一般挑选在Na2CO3熔点以下温度进行。可是假如温度挑选过低会使反响速率缓慢和H2利用率低。常压下，温度为1073K时，H2的平衡利用率只要15.2％。而当压力下降为。0.001MPa时，在1073K时H2的平衡利用率能够到达51.3％。图4  不同压力下温度与H2利用率联系     从图4能够看出，相同温度下，当压力从0.05MPa下降到0.01MPa和从0.005 MPa下降到0.001MPa，H2平衡利用率添加很快。     四、定论     （一）不必固硫剂，辉钼矿直接氢复原反响是很难进行的；     （二）用CaO做固硫剂，辉钼矿氢复原反响比无CaO加入时简单进行，1100K，1200 K和1300 K平衡时H2利用率别离能够到达50%、60％和67.7％；     （三）用Na2CO3做固硫剂，辉钼矿氢复原反响产品经过水洗能够得到纯钼粉。利用率受温度和压力影响，跟着温度的添加，利用率上升很快；跟着压力的下降，利用率添加。

采用碳粉作还原剂，在电炉中还原钼焙砂以生产钼铁的方法叫作碳还原积块法或电碳法。炉内主反应为：   2MoO3+C＝2Mo+2CO↑       △Z0＝208707-309.2T（J）33       从反应自由能△Z0看冶炼，须在T＞675℃（△Z0＜0）后才能进行。在电炉内加热到675℃后，这一反应是很容易进行的。但同时，还会产生副反应：    2MoO3+7Mo2C+2CO↑33   △Z0＝214560-315.6T（J）       Mo2C的生成使钼铁含碳量偏高，熔点上升（Mo2C熔点为2405℃）。艾柳金等认为碳还原氧化钼经历了两步：首先，加温后三氧化钼微粒以蒸气状迅速扩散向碳粉，吸附在碳粒表面，被CO还原，反应生成中间氧化物Mo4O11生成CO2逸出；第二步，中间氧化物Mo4O11扩散进碳粒内继续还原成Mo。反应式为：   4MoO3+CO＝Mo4O11+CO2↑   △x0298＝-294.7kj/mol    1Mo4O11+C＝4Mo+CO↑1111       碳还原积块法须在电炉中冶炼。所用电炉容量通常都不大：单相电炉容量为300~500KV A，三相电炉容量为500~1500KVA。电的单耗约为4450kW·h/t。炉料是由钼焙砂和碳粉制成的压块，石灰及铁屑组成。熔炼由高碳压块熔炼（还原过程，所用碳量高于反应理论值）和亏碳压块熔炼（精炼过程，所加碳量低于反应理论值）交替进行，待炼成的钼铁在炉底积块后，炉子停电，钼铁冷却后出炉精整、包装。回收的废料须经回收电炉熔炼。

今日还原铅价在电解铅价格持续调整的同时，还原铅价格却不受影响，反而逆市上涨，还原铅价格从6月中旬的11350涨至目前的11900元/吨，涨幅在5%左右，而同期铅价的跌幅是2%，为什么再生铅的价格和电解铅价格会有如此大的反差?我们需要深入分析。第一，从09年初开始，由于铅价较低，国内很多中小型的铅矿山纷纷停产、减产，导致铅精矿的供应紧张，但是大中型冶炼厂并没有因为原料紧张和下游蓄电池企业销售不好就压缩电解铅产量，而是积极拓宽原料的供应途径，很多冶炼厂纷纷采购还原铅作为原料来生产电解铅，因此还原铅的价格没有因为电解铅价格下跌而有所调整。 第二，由于经济危机的影响，汽车、电动自行车蓄电池更换的频率下降，也导致了还原铅的原料废电瓶供应减少，广东、广西地区海关在09年开始严格检查，国外进口的废电瓶数量大幅下降。第三，还原铅的生产企业以中小型企业居多，其在价格较低企业亏损时，更多是惜售保价，避免亏损，除非企业面临非常大的资金压力，否则很难让其赔本销售，这种心理在一定程度上维持还原铅价格不跌反涨。所以通过以上3点原因我们就知道为什么今日还原铅价在电解铅价持续调整的同时却不受到重大影响。更多关于今日还原铅价的信息您可以登录上海有色网进行查看。

氧化铜还原后就会变成金属铜，颜色也会发生变化，由原本的黑色变成红色。在氧化铜还原的反应中，氧化铜做氧化剂，同时我们需要加入一种还原剂，这样才能使氧化铜还原的反应得以进行。可以还原氧化铜的常见的还原剂有：氢气H2、一氧化碳CO、碳C等。氢气还原氧化铜：H2+CuO=Cu+H2O一氧化碳还原氧化铜：CO+CuO=Cu+CO2碳还原氧化铜：C+2CuO=2Cu+CO2氧化铜还原的实验现象，我们会看到氧化铜由原本的黑色变成红色，说明生成单质铜，将生成的气体通入澄清石灰水，会看到澄清石灰水变浑浊说明生成的气体是二氧化碳。氧化铜的稳定性好，所以氧化铜还原的反应需要在加热的条件下进行。

还原氧化铜是指把具有还原性的化学物质与氧化铜一起反应，将氧化铜还原成单质铜。可以还原氧化铜的常见的还原剂有：氢气H2、一氧化碳CO、碳C等。氢气还原氧化铜：H2+CuO=Cu+H2O一氧化碳还原氧化铜：CO+CuO=Cu+CO2碳还原氧化铜：C+2CuO=2Cu+CO2还原氧化铜的实验现象，我们会看到氧化铜由原本的黑色变成红色，将生成的气体通入澄清石灰水，会看到澄清石灰水变浑浊说明生成的气体是二氧化碳。氧化铜的稳定性好，所以还原氧化铜的反应需要在加热的条件下进行。

2010年7月3日，由四川龙蟒集团开发的“钒钛磁铁矿转底炉煤基直接还原-—电炉深还原、熔分新工艺”通过了工业化试验研究成果鉴定。本次鉴定会由四川省科技厅组织，由来自北京科技大学、东北大学、北京有色金属研究总院等国内从事资源综合利用的知名院士、专家组成了权威的鉴定委员会，并由中国金属学会理事长、工程院院士翁宇庆担任鉴定委员会主任。鉴定委员会专家通过现场实地考察、认真审阅技术研究和工业化试验报告、第三方检测报告，通过严格的技术答辩，对该成果给予充分肯定与高度评价。鉴定委员会专家一致认为，四川龙蟒集团开发的“钒钛磁铁矿转底炉煤基直接还原-—电炉深还原、熔分”工艺路线，优化了还原控制参数，从根本上解决了现有高炉流程无法回收钒钛铁精矿中钛资源的难题，实现了从钒钛磁铁矿中全面回收铁、钒、钛、铬的目标，全流程回收率达到钒86%、钛99%、铁97%、铬80%的水平，属于钒钛磁铁矿综合利用领域的重大突破性创新技术，对转底炉直接还原应用于复合矿综合回收有益元素提出了方向，具有广泛的推广价值，项目成果达到了国际先进水平。       我国攀枝花—西昌地区蕴藏有丰富的钒钛磁铁矿资源，其中钛资源占全国储量的93%，居世界第一位;钒资源储量占全国储量的63%，居世界第三位。但是，高炉冶炼作为目前国内处理钒钛磁铁矿唯一产业化技术，能回收利用的仅是钒钛铁精矿(钛磁铁矿)中的铁、钒，对其中的钛只能丢弃。而国外目前处理钒钛铁精矿的工艺也无法实现对铁、钒、钛的同时利用。从七十年代起，就如何合理开发利用这一宝贵资源，人们一直没有停止探索和试验研究。以我国为例，在方毅副总理的关心支持下，在上个世纪60～80年代，我国曾组织全国的科技力量进行攻关，但由于钒钛磁铁矿的矿物结构非常复杂，造成与与高炉流程相比，经济上不合算，经过几十年的攻关，最终都无法实现产业化。

还原铅是以废铅做原料，重新回炉冶炼而得，Pb含量通常在96%-98%左右，也可做为生产电解铅的原料。

最近上海有色网发现有很多用户提出了一个问题，那就是还原铅价格与什么有关？针对用户提出的此问题，上海有色网天南地北地搜索各方面关于还原铅价格方面的信息，为您解决心中的疑问。简单来说，还原铅价格主要是政策上和技术上的作用，主要是出口退税率的提高，拉动了还原铅出口，造成国内资源紧缺，促使还原铅价格走高。国际市场转暖与国内扩大内需，推动还原铅消费。今年国际铅消费市场增势平稳，国内铅出口量一直较大，耗铅量占60％。以上的铅酸蓄电池出口量大幅增加。据统计，今年前9个月，我国铅酸蓄电池净出口量达1289．47万只，同比提高49．39％。另外，我国电动自行车今年预计销售将突破10万辆，电动自行车蓄电池耗铅量增加，也促使国内一些大的氧化铅企业纷纷采用还原铅作为原料。据预测，2010年还原铅价格不会再明显上涨，可能出现一定的回落，但回落幅度不会太大。利用废铅再生而成的还原铅，自今年下半年以来，价格一路攀高，由年初的平均每吨3500元飙升至目前的平均每吨3750元。因国际精铅市场价格走势平稳，国内还原铅价格达到目前水准后，其价格上升空间已经很小。 

热酸浸出铁矾法炼锌工艺进程中发生很多的铁矾渣和高浸渣，铁矾渣和高浸渣经回转窑复原蒸发后得到氧化锌烟尘。该烟尘富集了铁矾渣和高浸渣中90%以上的铟和95%以上的锌，一起也富集了砷、锑等杂质，烟尘均匀含铟2%、锌55%、砷3%、锑2%。以年产电锌5.5万t规划计，将产铁矾渣4.4万t、高浸渣1.1万t，可产复原蒸发烟尘6885t，以华锡集团宾客冶炼厂复原蒸发中试烟尘含铟1.99%、锌54.97%、铅2.56%、锡4.33%计，其间含有铟138t，锌3785t，铅176t，锡298t。如锌、铟等有价金属能很好的收回，具有极大的经济效益。本文针对复原蒸发氧化锌烟尘的特色，选用浓硫酸熟化浸出新工艺，使烟尘的锌、铟浸出率进步，选用萃取提铟，萃余液除杂，然后达到了有用收回锌、铟，有用脱除砷、锑等杂质的意图。       一、实验质料及办法       （一）实验质料       实验用氧化锌烟尘由华锡集团宾客冶炼厂供给，系锌体系开路渣回转窑蒸发半工业实验所产。其化学成分见表1。   表1  氧化锌烟尘化学成分（质量分数）/%ZnInFeAsSbPbSnSiCS45.871.913.643.491.943.643.670.901.303.20       由表1可知，该氧化锌烟尘成分杂乱，与出产正常所产烟尘比较，锌、铟含量偏低，铁、砷等杂质含量偏高。       （二）实验仪器与研讨办法       各浸出段及除杂实验在1.0L玻璃烧杯中进行，参加必定体积的反响浆体，一起开动拌和器，调理拌和强度，使矿浆充沛涣散，选用贝克曼温度计和电子继电器操控反响温度，pH计和pH精细试纸测定反响进程pH值，真空抽滤浸出渣进行固液别离，取溶液和渣别离送化学分析。低上清液送0.5、1.0L分液漏斗进行萃取提铟。       二、工艺流程及工艺条件       （一）工艺流程       依据实验氧化锌烟尘质料性质，规划准则流程如图1所示。该流程由浓酸熟化、三段浸出、萃取提铟、中和除杂等4个首要工序组成。开路渣经三段逆流洗刷，洗液回来体系。浸出渣富集了铅、锡，可作为收回铅、锡的质料，其间还有少数的铟在铅、锡出产中收回，也可回来复原蒸发窑作再处理。由浓酸熟化、水溶浸出之金属（含杂质）聚集于低酸浸出液中，萃取提铟后，经中和除杂，铁、砷、锑等杂质脱除出体系，除杂后液回来中性浸出。开路的中浸上清液送电锌净化工序或经净化、浓缩后制备硫酸锌产品。全流程溶液构成了闭路循环。图1  复原蒸发烟尘提锌、铟1000mL小试规划数量流程       （二）工艺条件       1、中浸：始酸为49.45g/L，结尾pH值为5.0～5.2，反响温度为55～65℃，反响时刻为60min（以操控结尾pH值为准）。       2、低浸：始酸为39.67g/L，终酸为10g/L，反响温度为75℃，反响时刻为60min。       3、浓酸熟化：低渣渣量/浓硫酸量为1/0.98，熟化温度为85℃，熟化时刻为3h。       4、水溶浸出：固液比为1/5，始酸为120～130g/L，终酸为119.2g/L，反响温度为70～90℃，反响时刻为1h。       5、萃取：萃取剂浓度为30%P204＋火油（体积比），O/A＝1/2，萃取温度为室温，萃取时刻为2～4min。       6、除杂：进液速度为450mL/h，反响pH值操控为4.0～5.0，反响温度为90℃，反响时刻为150min。       三、实验成果      实验共进行了23个周期，前13个周期为造液和调整阶段，14～23个周期为测定实验数据阶段，实验全面测定了各项技术指标、各工序离子浓度的改变、溶液和渣的理化参数等。       （一）各工序溶液和渣的均匀成分       各工序溶液及渣的均匀成分见表2和表3。   表2  各工序溶液均匀成分/（g·L－1）溶液称号ZnFeInAsSb中浸液129.930.0030.0050.0160.006低浸液109.823.522.750.9490.169水浸液42.9813.154.470.470.33萃余液108.422.570.010.9490.169除杂液100.160.20—0.0100.014   表3  各工序渣的均匀成分（质量分数）/%渣称号ZnFeInAsSbZn水溶PbSn中渣28.924.82.354.382.348.66——低渣13.165.032.626.263.61———浸出渣0.685.680.3711.177.14—14.1613.67除杂渣0.1544.330.0121.910.35—0.0060.007       从表2所列溶液均匀成分可知，各工序的溶液成分与流程规划要求根本相符。中浸上清液要求含锌130g/L，低上清含酸10～15g/L。实验成果为中上清含锌129.93g/L，低上清含酸11.59g/L，均在所要求的规模之内。别的从各工序溶液均匀成分可看出，萃余液除杂之后，溶液中铁脱除率为85.01%，砷脱除率为95.22%，锑脱除率为94.92%。       从表3所列渣的均匀组成可知，浸出渣和除杂渣含锌很低。浸出渣含铅、锡高，烟尘中的铅、锡90%以上富集于浸出渣中，对进一步收回铅、锡有利，其间的铟在铅、锡出产中收回，也可回来复原蒸发窑作再处理。       （二）渣量及渣率       各种渣的渣量和渣率见表4。中间渣率为过滤后取样测水分核算得出。本实验在中性浸出参加3#阴离子絮凝剂，低酸浸出、水溶浸出参加3#阳离子絮凝剂，中和除杂参加2种絮凝剂，弄清作用较好，上清液清亮，中浸上清率大于60%（60min）。工业出产选用稠密接连作业，估计弄清作用会更好。   表4  渣量及渣率中浸渣低浸渣浸出渣除杂渣渣量/g渣率/%渣量/g渣率/%渣量/g渣率/%渣量/g渣率/%102.4571.6468.7848.1035.6224.9141.7129.17       （三）金属的浸出率及杂质的去向       依据浸出渣的数量及元素含量，核算出金属浸出率及杂质入渣率。总浸出率（%）为：锌99.63；铟95.13；铁61.11；砷20.48；锑8.37；铅4.32；锡7.64。砷、锑、铅、锡的富集入渣率（%）别离为79.50、91.63、96.55、92.37。进入浸出液中砷、锑在除杂进程中砷95.22%、锑94.92%入除杂渣中。阐明本工艺具有很好的脱除杂质砷、锑的才能。       （四）萃取       选用P204萃取铟，铟的萃取率高达99.63%，铁约为1.47%。阐明P204对铟的挑选萃取才能很强。如萃取液中杂质含量高，萃取很简单乳化，参加必定量的聚醚后，可消除萃取乳化现象。       四、评论       （一）流程分析       针对复原蒸发烟尘用一般高酸浸出方法，铟较难浸出并且浸出率低这一特色，本流程初次使用了浓酸熟化浸出，加强了浸出方法和浸出条件，使铟的浸出率大大进步。依据铟、铁萃取速度上的差异，用P204从低酸浸出液中直接萃取铟，酸度应操控在10～15g/L。本工艺达到了“锌、铟并收，综合利用”之意图。锌从中性浸出液开路；铟从低酸浸出液中收回；铅、锡集中于浸出渣中，便于收回。       （二）杂质脱除       浓酸熟化强化浸出进程，使99%以上的锌和95%以上的铟进入溶液，与此一起，不少杂质也被浸出进入溶液。在中和除杂进程中，杂质脱除杰出，脱除率（%）为：砷95.22，锑94.92，铁85.01，除杂后液ρ(Fe3+)＜1.0g/L，砷、锑在0.01‰左右，确保了回来中浸液的质量。除杂渣主张回来白砷出产，以收回其间的砷。       （三）金属收回       从烟尘到中性浸出液，锌冶炼收回率99.56%。中性浸出液成分（g/L）为：锌129.93、铁0.0025、砷0.016、锑0.0053，可送电锌净化工序或出产其它产品。       调查了铟在各进程的走向，低酸浸出液的均匀含铟2.75g/L，按浸出渣含铟核算，铟浸出率为95.13%，按低浸液中铟均匀含量核算，铟浸出率为94.18%，选用直接从低酸浸出液中萃取铟，铟萃取率为99.63%。       五、定论       选用浓酸熟化水溶浸出新工艺，在酸用量不变的情况下，强化了浸出工艺条件，铟、锌的浸出率高，渣计浸出率（%）为：铟95.13、锌99.63；砷、锑、铅、锡入渣率（%）别离为79.51、91.63、96.55、92.37。在萃取进程中，参加少数聚醚，能够避免乳化。用P204直接从低酸浸出液中萃取铟，铟的一级萃取率高达99.63%。萃余液用CaCO3中和除杂，在生成针铁矿除铁的一起，萃余液中95.22%的砷，94.92%的锑进入铁渣中，除杂后液含铁0.20g/L、砷0.010g/L、锑0.014g/L。全流程疏通、安稳，达到了有用收回锌、铟和有用脱除砷、锑的意图，为处理相似烟尘的较佳工艺流程，可考虑用于出产实践。

直接复原铁是铁矿在固态条件下直接复原为铁，能够用来作为冶炼优质钢、特殊钢的纯洁质料，也可作为铸造、铁合金、粉末冶金等工艺的含铁质料。这种工艺是不必焦碳炼铁，质料也是运用冷压球团不必烧结矿，所以是一种优质、低耗、低污染的炼铁新工艺，也是全国际钢铁冶金的前沿技能之一。 直接复原炼铁工艺有气基法和煤基法两种，按主体设备可分为竖炉法、回转窑法、转底炉法、反响罐法、罐式炉法和流化床法等。现在，国际上90%以上的直接复原铁产值是用气基法出产出来的。可是天然气资源有限、价高，使出产值添加不快。用煤作复原剂在技能上也已过关，能够用块矿，球团矿或粉矿作铁质料(如竖炉、流化床、转底炉和回转窑等)。可是，由于要求原燃料条件高(矿石档次要大于66%，含SiO2+Al2O3杂质要小于3%，煤中灰分要低一级)，规划小，设备寿数低，出产本钱高和某些技能问题等原因，致使直接复原铁出产在全国际没有得到迅速开展。因而，高炉炼铁出产工艺将在较长时刻内仍将占有主导地位。 1. 直接复原铁的质量要求 直接复原铁是电炉冶炼优质钢种的好质料，所以要求的质量要高(包含化学成份和物理功能)，且期望其产品质量要均匀、安稳。 1.1 化学成份 直接复原铁的含铁量应大于90%，金属化率要>90%。含SiO2每升高1%，要多加2%的石灰，渣量添加30Kg/t，电炉多耗电18.5kwh。所以，要求直接复原铁所用质料含铁档次要高：赤铁矿应>66.5%，磁铁矿>67.5%，脉石(SiO2+Al2O3)量 1.2 物理功能 回转窑、竖炉、旋转床等工艺出产的直接复原铁是以球团矿为质料，要求粒度在5～30mm。隧道窑工艺出产的复原铁大大都是瓦片状或棒状，长度为250～380mm，堆密度在1.7～2.0t/m³。 出产进程中发生的3～5mm磁性粉料，有必要进行压块，才干用于炼钢。强度：取决于出产工艺办法、质料功能和复原温度。改进质料功能和进步温度有利于进步产品强度。产品强度一般>500N/cm²。 2. 直接复原铁发生工艺技能介绍 2.1 竖炉法 气基竖炉法MIDREX、HYL法直接复原铁发生中占有绝对优势，该工艺技能老练、设备牢靠，单位出资少，出产率高(容积运用系数可达8～12t/m³·d)，单炉产值大(最高达180万t/年)等长处。通过不断改进，其出产技能不断完善，完结规划化出产。 (1)MIDREX技能 Midrex法标准流程由复原气制备和复原竖炉两部分组成。 复原气制备：将净化后含CO与H2约70%的炉顶气加压送入混合室，与当量天然气混合送入换热器预热，后进入1100℃左右有镍基催化剂的反响管进行催化裂化反响，转化成CO24%～36%、H260%～70%、CH43%～6%和870℃的复原气。后从风口区吹入竖炉。 竖炉断面呈圆形，分为预热段、复原段和冷却段。选用块矿和球团矿质料，从炉顶加料管装入，被上升的热复原气枯燥、预热、复原。跟着温度升高，复原反映加快，炉料在800℃以上的复原段逗留4～6小时。新海绵铁进入冷却段完结终复原和渗碳反响，一起被自下而上通入的冷却气冷却至 工艺多用球团和块矿混合炉料。球团粒度9-16mm占95%，球团冷压强度>2450N/球，块矿粒度10～35mm占85%;要有高软化温度和中等复原性;化学成分铁量要高，酸性脉石低(≯3%-5%)，CaO 如今Midrex法作业目标为：产品金属化率86%～96%，有用容积运用系数10t/m³·d，能耗10.47GJ/t，电114kWh/t，水1.64m³/t。 Arex法是Midrex法的新改进，天然气被氧气(或空气)部分氧化后送入竖炉，运用新生热海绵铁催化裂化，省去了复原气重整炉。改进后吨铁电耗可下降50Kwh。 (2) HYL(罐式)法与HYL-Ⅲ(竖炉)法。 HYL法由4座罐式反响炉和1座复原气重整炉构成。该工艺作业安稳、设备牢靠。产品含碳2%左右，不易再氧化，不发生炉料粘结;只因复原气要重复冷却、加热，体系热功率低，能耗偏高，气体耗费为20.93GJ/t;1975年后再没建新厂。 对HYL罐式法作出变革，保存原复原制备工艺，但将复原气重整转化与气体加热合一;4个罐式反响炉改为接连式竖炉，称HYL-Ⅲ竖炉法。 该工艺选用高氢复原气，高复原温度(900-960℃)和0.4-0.6MPa高压作业。改进复原动力学，加快复原发应;含硫气不通过重整炉，延长了催化剂和催化管运用寿数;复原和冷却作业别离操控，能对产品金属化率和含碳量进行大范围调理，产品均匀金属化率90.9%、操控碳量1.5%-3.0%，质量安稳;装备CO2吸收塔，挑选性地脱除复原气中H2O和CO2，进步复原气运用率;重整炉发生高压蒸汽发电。最低出产能耗为10.43-11.2GJ/t，电耗90kWh/t。HYL(罐式)法已逐步被HYL-Ⅲ(竖炉)法替代，算计产值占国际总产值的25%左右。 该法的新改进是天然气进入反响器直接裂解，出产高碳(3.8%)DRI产品。最近又推出HYL-Hytemp出产体系。将热复原铁(650℃)力量输送到电炉车间，喷入电炉。冶炼时刻缩短，电极和耐火材料耗费下降，金属收率进步。吨钢电耗下降112kW·h，电极耗费下降0.55kg，冶炼时刻缩短16min，产率进步16%，吨钢本钱可下降4.6美元。 2.2 气基流化工艺 (1)F1NMEF工艺 该工艺运用 (1) Circored和Circofer工艺 两种工艺中心设备都包含一座循环液化床和一座普通流休床。Circored是用天然气为动力，Circofer以煤为动力。铁精矿粉是通过预热后(约900℃)进入循环流化床参加反响，使动力学条件得到改进，在4个大气压条件下，铁矿与氢在630℃时可被复原(在气体环路中参加部分氢)。 2.3 转底炉法 将铁矿粉、钢铁厂含铁粉尘、煤粉和粘结剂按必定份额混合，压制成含碳球团矿，送入烘干机内进行烘干，脱除水份。将枯燥的含碳球团均匀地铺在转底炉上(只铺一层)，在高温1200～1400℃下球团矿内氧化铁与碳反响，放出CO，在炉膛内焚烧成CO2，并构成高温废气(在1000℃以上)。一般反响只需20分钟左右。 将废气收引出预热煤气(400℃)和助燃空气(900℃)，低温废气从蓄热室和换热器引出，再去烘干生球团。这时废气温度在100℃左右。从节能视点看，动力运用功率较高。转底炉的高温气体由焚烧器来供给(运用煤气加热)。转底炉能够处理含Zn、Pb高粉尘，能够防止配入烧结矿中后，在高炉冶炼进程中Zn、Pb的富集形成的负面影响。现在的山西翼城，河南巩义已有外径为16.3米的转底炉，年产值在7万吨，金属化率达85%，每吨铁出资为182元。 2.4开发运用焦炉煤气，对含碳球团在竖炉内进行直接复原。焦炉煤气含55%左右的氢。在化学反响中，氢对氧化铁的复原率是最高的。现在，首钢预备展开这方面的作业。焦炉煤气要进行裂解，进步H2的含量，并要预热到930～950℃，在参加复原反响，反响后气体要脱除CO2，再循环运用。 用氢作复原剂存在的首要技能问题： ▪ H2复原铁的其它氧化物都是吸热反响，需求足够的热。在满意复原和供热的煤气的最佳H2含量为32.05%。 ▪ 富氢预复原会导致物料的粉结。采纳分段直销富氢和非富氢供气准则。 3.直接复原铁开展现状 3.1全国际直接复原铁开展比较快，2003年产值为4960万吨，2004年为5460万吨，2005年约为6000万吨。年添加率在10%以上。在直接复原铁出产工艺中，气基直接复原占92%。 3.2 我国状况 2005年我国出产直接复原铁为约50吨，而出产能为比产值要高出20%。首要是技能、质料、本钱等要素影响。 全国现有30多个直接复原铁厂商，其总出产才能约60万吨。总体上讲，规划小，出产本钱高，短少高品质的质料。大都厂商用隧道窑反响罐法，出产工艺落后，能耗高，环境污染严峻。 (1) 天津直按复原铁厂出产实践 2004年产直接复原铁33.2万吨，2005年约产34万吨，设备作业率在98%以上。 该厂是选用DRC法煤基直接复原出产工艺：两条φ5X80m回转窑----冷却筒----产品分选----制品。运用巴西球团矿(含铁档次68%，SiO2+Al2O3约为2%)适合配入煤和石灰石，进行混均，从回转窑给料端参加。窑体是歪斜装置，慢速旋转，使炉料朝卸料端运动，一起，矿石被加热和复原(留意温度操控在不要使脉石熔融，避免结圈)。煤作为热源和复原剂，一部分随铁矿石一起参加，另一部分从窑的卸料端喷入窑内。供煤所焚烧的空气，通过沿窑长度方向装置在窑壳上不同方位的风机由轴向吹入窑内。热的复原产品通过冷却筒冷却，然后筛分、磁选及风选，别离出非磁性物，得到制品。来自窑内的烟气经余热锅炉收回余热(发生蒸汽)，废气经布袋除尘，用废气风机送入烟囱。 操作的技能要害： ▪ 确保窑内复原气氛，操控好风量 ▪ 操控好窑体内各部分的适合温度，不让脉石熔融 ▪ 窑的卸料端坚持微正压，20~30Pa 操控直接复原铁金属化率在91.1%～94.6%，质量合格率在94%，是最经济的目标。金属化率高和低，均会形成回转窑和电炉炼钢目标的恶化。(炼钢进程参加直接复原铁份额最好操控在15%～35%，并要操控好料流参加速度32～34Kg/兆瓦▪分，避免呈现钢水的欢腾现象以及喷溅)。 影响产品金属化率的要素是：频频停窑、非正常条件下出产(难以调控)，窑和冷却筒密封性不良、煤的成份动摇和质量操控点挑选不妥。 (2)首钢密云冶金矿山公司煤基链篦机─ 回转窑 ─ 一步法 该公司直按复原铁年出产才能6.20万吨， ▪ 出产工艺：配料 ─ 造球 ─ 枯燥(链篦机)─ 回转窑(复原)─ 冷却 ─ 制品。 ▪ 铁精矿水份严厉操控在5.5%～6.5%。 ▪ 造球配皂土(粘结剂)0.8%～1.0%，台时产值20±2吨。 ▪ 链篦机带速为0.5m/min，布料厚度100～120mm。 生球抗压强度≧1.2Kg/个，落下强度≧5次/0.5m，水份操控在7.5%左右，粒度6～16mm占85%以上。 ▪ 回转窑及热工体系操作 窑头喷煤总量在7.0±0.5吨/小时，精煤压力操控在60KPa，细煤压力操控10～14KPa。 窑尾加煤操控在800±50Kg/h，禁止窑尾煤量过值。 窑温操控：窑头箱 回转窑电机转速操控在400～440转/分，主风机的回热风阀门开度45%～50%，转速800～850转/分，回热风机进口负压780±20KPa，温度310～350℃。枯燥风机阀门开度65%～70%，转速800～850转/分。产品质量标准的厂标是：铁档次≧88%，S≦0.04%，金属化率>90%。 (3)山东莱芜鲁中冶金矿山公司直接复原铁厂用冷固球团----回转窑工艺出产直接复原铁，年出产才能5万吨。后改为块矿回转窑法。 ▪ 福建大田海绵铁公司用sic反响罐----隧道窑法出产直才能5万吨/年。 ▪ 喀左海绵铁厂、哈尔滨市海绵铁厂、吉林复森海绵铁公司、吉林桦甸海绵铁厂等也具有了年出产才能2.5万吨。

碳热还原法的主要优点是可以一步直接还原出金属，还原剂便宜，能源利用合理。可以大批量连续生产。     硅热还原法反应速度快，产品易于调整控制，适于多品种小批量生产。     碳热法达到无渣操作时，稀土回收率在90%以上。硅热法增加二次回收工艺，其回收率也才能达到80%。硅热法生产稀土中间合金，其原料和电能的消耗超过用碳热法相应消耗的30%。

COREX是现在仅有已投入实践运用的高炉以外的炼铁技能(南非伊斯科钢铁公司：日产1000t；韩国浦项钢铁公司和印度京德勒钢铁公司等，日产2000t)，它运用的是普通煤。其工艺流程是先把普通煤装入熔融气化炉，然后吹入氧使煤焚烧、分化，将发作的煤气作为复原煤气导入复原竖炉，接着在复原竖炉内将块矿石和矿石颗粒复原到金消融率为95%左右。浦项公司在将日产从1000t进步到2000t的规划扩展阶段中，为安稳熔融气化炉的操作，除了运用粉煤外，还运用了大约10%的焦炭，别的为保证复原煤气量，发现煤的挥发份存在着最佳值等，它受煤档次的约束。现在因为对煤种的挑选和复原竖炉中金属化率的安稳化等采取了办法，焦炭的运用量能够削减到大约3%～5%。因为矿石几乎是在竖炉内完结复原，因而复原所需的煤气量大，熔融气化炉的煤单耗也高。成果用于体系外的能量也必定增大。印度京德勒钢铁公司Vijayanagar厂运用日产2000t的2座COREX设备发作的煤气来带动2台13MW的发电设备。         别的，在南非的Saldanha钢铁公司还一起设置了直接复原铁出产法(MIDREX)，能日产大约2500t的直接复原铁(DRI)。为处理铁矿石粒度约束的问题，浦项公司开发了运用3段气泡流化床的FINEX来替代复原竖炉，现在日产2000t的COREX所发作的煤气以分流的方式用于日产150t规划实验流化床炉的实验。计划在2003年之前与COREX本体衔接，到达年产60万t规划，其后到2010年浦项公司的1号和2号高炉就要开端大修，到时除了将这两座高炉更换成FINEX外，还预备向海外推行这一技能。          我国钢铁工业的快速开展对焦炭需求日趋添加。我国焦炭资源有限，炼焦厂商出于环保要求又被约束开展，焦炭求过于供已成为必定趋势，非焦炼铁也将势在必行。熔融复原炼铁工艺是前沿炼铁技能，它运用非焦煤出产液态铁，流程短，本钱低，污染小，铁水质量好。熔融复原炼铁附产很多煤气，可运用化工进程将之转化为甲醇或清洁燃料。工艺概算标明，联合工艺可使动力运用功率进步一倍，产品能耗下降60%，吨钢本钱下降50%。关于传统的炼焦—钢铁联合厂商，运用很多剩下焦炉煤气作为质料出产化工产品亦是进步资源运用功率，减轻环境污染的可行途径。在新技能基础上构建新式钢铁—煤化工联合厂商或生态工业园区，对未来的冶金、化工环保和动力的开展具有重要意义。

镍电解系统净化产出的钴渣，主要元素组成列于表1。 表1  钴渣的主要金属元素的含量Co、Ni、Cu、Fe等金属在钴渣中主要以氧氧化物形式存在，在液固比为（3～4）∶1及机械或鼓风搅拌条件下，用硫酸调pH＝1.5～1.7，通入SO2还原溶解。但在初期未通入SO2之前，因Cl－被氧化而放出氧气，还原浸出期间Ni、Co和Cu呈二价离于进入溶液，在鼓空气搅拌浸出时部分Fe氧化成三价。主要化学反应可表示为：在鼓空气搅拌情况下，可发生亚铁离子的部分氧化，如：还原浸出液的成分列于表2。 表2  钴渣还原浸出液主要成分

一、铁矿藏磁化焙烧图    弱磁性氧化铁矿藏改变为强磁性氧化铁矿藏，可用铁—氧系图来研究其磁化焙烧进程。一般将其称为铁矿藏磁化焙烧下图：    图所表明温度对铁的各种氧化物彼此改变联系。图中A点为赤铁矿(约30%氧和70%铁）,L点为褐铁矿,C点为菱铁矿。    菱铁矿在400℃下开端分化，到500℃时完毕(CBD线段),完结磁化进程。    褐铁矿在300～400℃下开端脱水，脱水完毕后，变成赤铁矿。    赤铁矿在400℃时，在复原气氛中开端脱氧,570℃时，较快变成磁铁矿(D点）。    当赤铁矿复原反响终止于D点或G点时，变成磁铁矿，并完结磁化进程。    磁铁矿在无氧气氛中敏捷冷却时，其组成不变，仍是磁铁矿(DM线段)。    磁铁矿在400℃以下，在空气中冷却，则被氧化成强磁性的(γ-Fe2O3(DEN线段);如在400℃以上，在空气中冷却，则被氧化成弱磁性的a-Fe2O3(DB线段).    从图中看出，最佳磁化进程是沿着ABDM或ABDEN线段进行的。焙烧温度要适合。温度过高时将生成弱磁性的富氏体(Fe3O4-FeO固溶体)和硅酸铁；温度过低时，复原反响速度慢，影响出产能力。在工业出产中，赤铁矿石的有用复原温度下限是450℃,上限是700～800℃.如选用固体复原剂时，复原温度是800～900℃.[next]    二、焙烧温度和复原时刻    影响磁化焙烧的主要因素是焙烧温度和复原时刻，复原时刻的长短与焙烧温度、矿石粒度巨细、矿石性质和复原剂成分有关。铁矿石在复原焙烧进程中,一般经过焙烧条件实验来断定适合的焙烧温度和复原时刻,也可用下列经历公式进行核算：      t———矿石复原时刻,min;      a———煤气流速系数，关于流速较慢的竖炉、转炉a=b-10关于流速较快的欢腾炉a=0;      b,c———与矿石性质有关的系数,关于鞍山式铁矿石b=1～1.5,c=2～3;      T———焙烧温度,选用绝对温度T=t+273;      A、B———常数,选用H2作复原剂时A=2762,B=5.3;选用CO作复原剂时A=2306,B=3.36;      P———复原剂的分压,等于煤气气压乘以复原剂成分的体积百分数；      R———焙烧矿石半径,mm.    从式中能够看出,在温度一守时,焙烧矿石粒径愈大所需的复原时刻愈长,在焙烧矿石半径相同的情况下,温度愈高,所需的复原时刻愈短.煤气经过料层的流速愈高,复原时刻愈短    三、焙烧用燃料和复原剂    矿石磁化焙烧加热用燃料和复原进程用的复原剂可分为气体、液体和固体三种.工业上最常用的是煤气、重油和煤。   （一）煤气和天然气    常用的煤气为焦炉、高炉和发生炉煤气。    焦炉煤气含成分高,并要求到1026℃时,才干分化,在复原进程中往往不能参加反响,故用焦炉煤气做复原剂时作用均较差.一起因为热值高m加热矿石时也往往呈现过焙烧m焦炉煤气也不适用于焙烧软化点低的矿石。    高炉煤气可燃成分和热值低,与焦炉煤气混合运用,则成为铁矿石磁化焙烧的杰出燃料和复原剂.我国出产中高炉与焦炉煤气混合份额为78：    发生炉煤气可独自用于铁锰矿石磁化焙烧,也可与焦炉煤气混合运用。    天然气中可燃成分主要是,热值高,可用于直接加热矿石,作为复原剂时,需经裂化才干运用。   （二）重油    重油可用做加热矿石,也可选用蓄热裂解法出产裂化气。   （三）煤    磁化焙烧用的固体燃料和复原剂主要是煤.可量体裁衣选用,但在磁化焙烧中多用褐煤和烟煤。   （四）各种燃料的某些特性    煤气具有毒性和爆破性.在焙烧出产时,要严厉按安全技能操作规程进行。    空气中煤气到达必定浓度时,遇到火就会引起爆破。

赤铁矿是自然界散布很广的铁矿藏，是重要的炼铁质料，也可用作赤色颜料。赤铁矿石中的鲕状赤铁矿石嵌布粒度级细，且常常与菱铁矿、鲕绿泥石或含磷矿藏共生或彼此包裹，难以达到钢铁工业对铁矿石含磷的要求［1］，因而鲕状赤铁矿石是现在国内外公认的最难选的铁矿石类型之一，该类资源根本没有得到有用使用。我国铁矿资源储量的约1/9为鲕状赤铁矿，因而研讨怎么有用使用鲕状赤铁矿石在我国有重要意义［2］。 国内外对该种矿石现已进行了许多研讨工作［3－7］，但作用都不抱负。研讨标明，选用增加脱磷剂进行谈类矿石直接复原焙烧－磁选办法能够得到较好的目标，因而研讨了直接复原焙烧－磁选进程要素的影响，断定该类矿石直接复原焙烧－磁选的最佳条件，为该类矿石的有用使用供给新的途径。 一、矿石性质及实验办法 研讨所用矿石（原矿）为鄂西高磷鲕状赤铁矿石，其铁和磷的档次分别为43.65%和0.83%。其间首要有用矿藏为赤铁矿和少数褐铁矿，赤褐铁矿之铁点97.82%。 复原焙烧以煤为复原剂，一起参加脱磷剂NCP混匀，放在加盖的坩埚中，然后在马费炉中在必定的温度下焙烧－定时刻，冷却后进行两盲动磨矿和磁选。首要调查的条件要素包含煤的用量、脱磷剂用量、复原焙烧温度、复原焙烧时刻、磨矿细度等。 因直接复原焙烧－磁选终究得到的产品中铁的档次大于90%，为防止同惯例的铁精矿混杂，将该产品命名为复原铁产品。实验中焙烧后产品的总质量同焙烧前比较有较大改动，故用复原铁产品中铁的肯定金属量同焙烧实验中参加的原矿的肯定金属量的比值来核算回收率。煤与NCP的用量指煤或NCP与矿石质量的比值，均用百分比来表明。 二、实验成果及评论 （一）二段磨矿时刻实验 前一阶段的实验成果标明铁档次的进步和磷档次的下降都要通过细磨来完成，因而首要调查籽焙烧进程中二段磨矿细度的影响。固定条件为，煤的用量40%，NCP用量20%，焙烧温度1000℃，焙烧时刻60min，磨矿浓度70%，榜首段磨矿细度为－0.074mm55%，磁选，磁选场强87.6kA/m，精矿再磨。实验成果见图1。从图1中能够看出，跟着二段磨矿时刻的增加，铁的档次和回收率都呈上升趋势，但磷的档次在磨矿时刻为20min时有较大的下降，应是嵌布粒度较细的脉石矿藏在此刻能够充沛与铁矿藏解离，而且不会发作聚会。故断定第二段磨矿时刻为20min，此刻磨矿粒度100%小于16μm。 （二）煤的用量实验 固定其他条件不变，调查了焙烧进程中煤的用量的影响，成果见图2。从图2能够看出，跟着煤用量的增加，铁的档次和回收率均加，磷的档次下降，此进程中煤能够同原矿充沛反响，将原矿中的Fe2O3复原，但当用量超越40%时，煤在反响中过量，尽管对铁的回收率仍有必定的进步，但会影响到脱磷剂税磷的作用，一起铁的档次略有下降。因而断定煤最佳用量为40%。 （三）NCP用量实验 固定煤的用量为40%，其他条件不变，改动NCP用量进行实验，成果见图3。从图3能够看出，在NCP用量到15%之前，铁档次、回收率都有显着进步，磷档次有显着下降，当NCP用量超越20%之后，对成果的影响变小，因而断定NCP的最佳用量为20%。NCP的首要作用是在焙烧的进程中与原矿发作反响，从而在磁选进程中将磷去除，一起还能够下降焙烧进程中复原生成铁的温度，对复原有必定的促进作用。 （四）焙烧温度实验 固定NCP用量为20%，其他条件不变，改动焙烧温度进行实验，成果见图4。从图4能够看出，当温度低于1000℃后，跟着温度的升高，铁的回收率升高，而磷的档次下降，阐明在此温度条件下，升高温度有利于铁的复原以及磷的去除，当温度超越1000℃持续升高时，磷的档次显着升高，而铁的回收率随之下降，由此可知在该范围内，温度对脱磷剂的作用产生了晦气的影响。实验中发现温度高于1000℃时，焙烧后的产品结块严峻，有大的铁颗粒生成，终究复原铁产品中磷的档次升高。揣度在焙烧进程中有部分铁熔融后同磷结合，使脱磷更难完成。因而断定最佳温度为1000℃。 （五）焙烧时刻实验 固定温度为1000℃，其他条件不变，改动焙烧时刻进行实验，成果见图5。从图5能够看出，跟着焙烧时刻的延伸，铁的档次、回收率随之增加，磷的档次随之下降，但当时刻超越60min后时刻的影响变小，能够断定当时刻为60min时，复原反响根本进行结束，因而断定焙烧时刻为60min。 通过实验断定鄂西高磷鲕状赤铁矿焙烧复原磁选的最佳条件为：复原剂用量40%，NCP用量20%，焙烧温度1000℃，焙烧时刻60min，一段磨矿细度为－0.074mm55%，二段磨矿细度为－16μm，磁选场强87.6kA/m。经重复实验，得到复原铁产品平均目标如下：铁档次90.09%，铁回收率88.91%，磷档次0.07%。 三、定论 （一）在鲕状高磷赤铁矿石复原焙烧进程中增加脱磷剂，能够完成得到高档次复原铁产品的一起，使其间磷的含量下降到0.07%。为合理使用难选高磷赤铁矿供给了一种新的途径。 （二）在复原焙烧的进程中，NCP起到脱磷的作用，一起能够下降焙烧进程中的温度； （三）复原焙烧温度应控制在1000℃，过高的温度将会使铁矿藏与磷从头结合，而温度过低时达不到复原的作用。 （四）因为鲕状赤铁矿自身的嵌布粒度极细，所以通过复原焙烧的产品需求充沛细磨才干有用分选。 参考文献 ［1］姚敬劬.应从头规划开发宁乡式铁矿，国土资源科技管理，2005（5）：13－16。 ［2］童雄，黎应书，周庆华，等，难选鲕状赤铁矿石的选矿新技术实验研讨，我国工程科学，20057（9）：323～325。 ［3］肖巧斌，戈保梁，杨波，等.云南某鲕状赤铁矿选矿实验研讨.金属矿山，2005，8（增刊）：153～155。 ［4］周继程，薛正良，张，等。高磷鲕状赤铁矿脱磷技术研讨.炼铁2007，26（2）：40～43。 ［5］纪军.高磷铁矿石脱磷技术研讨.矿冶，2003（2）：33～37。 ［6］刘亚辉，孙炳泉.赤铁矿的正－反浮选研讨，金属矿山，2004（1）：39～41. ［7］朱江，萧敢，汪桂萍，湖北宜昌某高磷赤铁矿的选矿工艺研讨，金属矿山，2006（8）：189～191。