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盐酸与铁粉
盐酸与铁粉
氧化铜和盐酸
2017-06-06 17:50:02
氧化铜(CuO)是一种铜的黑色略显两性,氧化物,稍有吸湿性。相对分子质量为79.545,密度为6.3-6.9 g/cm,熔点1326℃。不溶于水和乙醇,溶于酸、氯化铵及氰化钾溶液,氨溶液中缓慢溶解。盐酸,学名氢氯酸,是氯化氢(化学式:HCl)的水溶液,是一元酸。盐酸是一种强酸,浓盐酸具有极强的挥发性,因此盛有浓盐酸的容器打开后能在上方看见酸雾,那是氯化氢挥发后与空气中的水蒸气结合产生的盐酸小液滴。氧化铜和盐酸反应是指氧化铜和稀盐酸反应氧化铜和稀盐酸反应属于复分解反应: 酸+
金属
氧化物→盐+水氧化铜和稀盐酸的反应方程式为 CuO+2HCl=CuCl2+H2O反应速度:反应速度比较慢,要想加快反应速度,需要在加热的条件下进行。反应现象:氧化铜固体逐渐消失,溶液逐渐变蓝氧化铜和稀盐酸反应的实质是H+与CuO发生的离子反应:CuO+2H+==Cu2+ +H2O,CuO溶解并生成新物质。氧化铜无论与什么酸反应,不管生成什么铜盐,Cu元素都以Cu2+存在。
铁粉分类及应用
2019-01-03 09:36:51
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%。
盐酸亚硝酸法处理铋精矿
2019-01-31 11:06:04
此法已在原苏联完成了半工业实验,用来处理哈萨克矿的难选含铋硫化矿精矿。基本原理是根据反响:此法耗费试剂品种多,除及氯化钠之外,需要、火油及过氧化氢等药剂。工艺流程见图1。技能经济指标(精矿耗费∕t):HCl 185kg、NaCl 260kg、NaNO3 3kg火油3kg、H2O2 6kg。图1 亚硝酸法处理铋精矿准则工艺流程图
还原铁粉让普通铁精粉身价倍增
2018-12-13 10:31:09
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
废盐酸浸出菱锰矿制备四水氯化锰
2019-02-25 09:35:32
贵州遵义钛厂是我国最大的海绵钛全流程大型冶炼厂,是国内名列前茅的海绵钛出产大厂。在冶炼进程中有很多发作,为了削减环境污染,运用水洗除氯,这样就会发作很多的废,这种废酸浓度大约为20%,难以处理,并且由于废酸中含有很多杂质,所以对其收回使用也有必定的困难。燃眉之急是怎样处理钛厂废。贵州作为我国的矿产资源大省之一,其锰矿的储量居于全国第三位。贵州省的锰矿资源首要散布在遵义、松桃两区域。跟着近年严峻的无序挖掘,导致锰矿资源档次逐渐下降。这种中低档次的菱锰矿作为冶金、化工等职业的出产质料,很难对其进行开发使用。由于贵州省大部分锰矿资源具有贫、细、杂的特色,所以选矿也有必定的困难,对遵义、松桃两地的中低档次锰矿资源的综合使用一直是一个冶金化工等职业科研人员比较重视的问题。因而,本文作者提出用钛厂废浸出遵义区域中低档次菱锰矿制备四水的试验计划,选用单要素的研讨办法,别离调查浸出温度、浸出时刻、液固比、酸过量系数对锰浸出率的影响。
一、试验
(一)原理菱锰矿与浸出反响首要是菱锰矿中的碳酸锰与发作反响的进程,并且菱锰矿中的Fe2O3、FeO、CaO、MgO等成分也均能与反响而溶解到溶液中,其首要反响方程如下:MnCO3+2HCl(1)=MnCl2+H2O+CO2 △G@=-100.661KJ/mol) 核算可得上述反响的吉布斯自由能△G MaterialW(Mn)/% W(Fe2+)/% W(Fe)/% Rhodochrosite 19 5.6 10 Psilomelane massive 28 - -Manganese dioxide 42 - - 三)办法与工艺流程通过拌和浸出的方法,行将和硫酸渣按必定的液固比配成浸出液在加热的条件下进行,然后进行过滤净化得到四水产品,其工艺流程如图1所示。图1 废酸浸出菱锰矿制取四水的工艺流程
二、成果与分析 挑选浸出温度70、80、90和95℃;浸出时刻40、60、80和100min;反响液固比为2∶1,2.5∶1,3∶1;低浓度过量系数为1、1.3、1.5等几组试验别离进行单要素试验研讨。
(一)浸出温度对铁浸出率的影响 别离组织反响温度为70、80、90和95℃4组试验,浸出试验条件为菱锰矿200g,硬锰矿60g,240mL,液固比为2.5∶1,浸出时刻60min,反响进程PH值0.5~1.0,反响结尾pH值4.0~5.0。图2 浸出反响温度对锰浸出率的影响
图2所示为浸出反响温度对锰浸出率的影响。从图2能够看出,跟着浸出温度的升高,锰的浸出率会相应增高。可是温度过高对进步锰的浸出作用并不显着,相反还添加了投入本钱。因而,挑选80℃作为试验浸出温度较好。
(二)浸出反响时刻对锰浸出率的影响 别离组织反响时刻为40、60、80和100min4组试验,浸出试验条件为菱锰矿200g,硬锰矿60g,250mL,液固比2.5∶1,浸出反响温度80℃,反响进程pH值0.5~1.0,反响结尾pH值4.0~5.0。图3 浸出反响时刻对锰浸出率的影响
图3所示为浸出反响时刻对锰浸出率的影响。从图3能够看出,跟着浸出时刻的添加,锰的浸出率会相应增高。浸出时刻从40min添加到60min,浸出率进步了6%,再进步到80min,浸出率又进步了0.5%。因而,酸浸锰矿浸出时刻越长,锰的浸出作用越好。可是浸出时刻到达60min今后,浸出率的增量显着变小,考虑到60min后延伸浸出时刻会增大本钱并且作用也不很显着,所以浸出时刻挑选60min较好。
(三)浸出反响液固比对锰浸出率的影响别离组织反响液固比为2∶1、2.5∶1、3∶1的3组试验,浸出试验条件为菱锰矿200g,硬锰矿60g,250mL,浸出反响时刻60min,浸出反响温度80℃,反响进程PH值0.5~1.0,反响结尾PH值4.0~5.0。图4 浸出反响液固比对锰浸出率的影响
图4所示为浸出反响液固比对锰浸出率的影响。由图4能够看出,当反响液固比为2.5∶1时反响的浸出率最佳。因而,在反响系统中反响液固比为2.5∶1较好。
(五)废酸过量系数对锰浸出率的影响别离组织酸过量系数为1、1.3、1.5的3组试验,浸出试验条件为菱锰矿100g,硬锰矿40g,130mL,浸出反响时刻60min,浸出反响温度80℃,液固比2.5∶1,反响进程PH值0.5~1.0,反响结尾pH值4.0~5.0。图5 废酸过量系数对锰浸出率的影响
图5所示为废酸过量系数对锰浸出率的影响。从图5能够看出,当的过量系数为1.3(运用量为170mL)时,锰的一次浸出率最好,并优于其它的试验条件。因而,挑选酸的过量系数为1.3较好。但一起也能够看到,废酸运用量关于锰浸出率的影响并不太大,所以,假如结合实际需要也能够恰当挑选较小的过量系数。
(五)成果分析通过对4个首要要素进行单要素分析能够看出,针对前2个要素,跟着反响时刻的延伸,进步反响温度能够很好地进步产品的浸出率,可是当反响时刻到达60min,反响温度到达80℃今后,锰的浸出率不再有显着的改变,为了下降出产本钱,故挑选这2个参数作为最佳反响条件。从液固比和废酸过量系数2个参数能够看出,当液固比为2.5∶1,废酸过量系数为1.3倍时,锰浸出率到达极大值,故挑选这2个参数为最佳反响条件。依据探索性试验与单要素试验得到的最佳工艺条件为依据,咱们又进行了三要素三水平的正交试验,固定酸过量系数为1.3,得到了与单要素试验类似的最佳工艺条件:浸出反响时刻60min、浸出反响温度80℃、反响液固比2.5∶1。依据单要素分析可知液固比对锰浸出率的影响最大,反响温度次之,反响时刻对锰浸出率的影响最小。
(六)最佳工艺条件试验 在断定了浸出反响的最佳工艺条件之后,在固定废酸过量系数为1.3的条件下,又组织了选用此工艺参数的试验,成果如表2所列。
表2 最佳工艺条件试验成果从表2中能够看出,在相同的试验条件下由最佳工艺条件得到的锰的一次浸出率要显着优于各单要素试验所得成果。
(七)产品四水的分析将试验所得到的浸出液进行浓缩后分两步别离参加净化剂除掉里边的钙、镁离予与各种重金属离子,然后对除杂后的浸出液进行过滤、浓缩结晶,结晶后的产品经分析,质量能够到达工业级四水一等品的职业标准HG/T3816-2006,产品品质合格。
三、定论
(一)通过浸出反响的单要素试验,断定了该工艺的最佳反响条件,所得浸出液通过净化、除杂、浓缩、结晶所得产品质量能够到达现行的工业级四水的职业标准。(二)该工艺很好地处理了遵义钛业的废酸处理问题以及对遵义区域中低档次锰矿的资源使用问题,很好地完成了资源的再生使用问题,具有较高的经济价值。(三)该工艺流程简略、操作便利、出资少、效益高,易于完成工业化,有较大的实用价值。
钨矿物盐酸分解法的工业实践
2019-03-06 09:01:40
一、酸分化进程
(一)设备
1、拌和提出槽。槽内壁及拌和器均衬以耐腐蚀的橡胶,或槽壁在内衬玻璃钢的情况下,再砌一层石墨砖,以确保设备有满意的运用寿命,酸分化时一般用蒸汽直接加热。设备无特殊密封办法。
2、密闭酸分化槽。其主体设备结构与拌和浸出槽相同,但密封杰出,滚动轴采纳机械密封,并选用耐磨、耐酸的密封元件;改进了传动系统以削减轴滚动进程的摇摆,然后确保在操作进程不漏气,槽内可在50kPa的正压下操作,温度达110℃,HCl蒸发量及消耗量少,因此有很好的经济效益及环保效益。
3、热球磨反应器。结构见图1。对其内衬材料及球的原料要求在工作温度下耐、耐磨,现在没有找到能一起满意上述要求的材料。前苏联科学工作者主张用熔铸辉绿岩。我国科学工作者对研磨介质的材料进行了比较,发现在酸分化的详细条件下,钛球、卵石每小时的损耗量分别在0.36%和0.1%以下,一个直径20mm的钼球可运用5000h。图1 白钨矿分化用的热球磨反应器
1-钢质筒体;2-耐酸胶;3-石英砖;
4-减速机;5-电动机;6-机架
首要技能经济指标。某些工厂的工艺特色及首要技能经济指标见表1,一般白钨矿酸分化时操控终究母液含HCl约100~150g∕L。
表1 白钨精矿分化的首要技能经济指标二、溶进程
先将粗钨酸用热水调浆,按1kg钨酸加1.2~1.5kg水,操控矿浆密度为1.6~1.65g∕cm3(亦有操控为1.35g∕cm3左右的),将热矿浆参加剧烈拌和、浓度为25%~28%的中,1kgWO3约需28%浓度的1~1.5L,操控温度约60℃左右,2h左右即可彻底溶解,终究操控溶液含游离35g∕L左右,过滤所得的溶液含WO3350g∕L左右。
溶时,H2WO4、H2MoO4分别成(NH4)2WO4、(NH4)2MoO4形状进入溶液,磷、砷亦成相应的铵盐进入溶液,为除磷、砷可参加MgCl2,使之成铵镁盐沉积,终究钨酸铵溶液中As∕WO3、P∕WO3可降至0.01%以下。
酸分化后溶渣的产出率约相当于精矿量的10%~15%,其间含WO3达5%~30%,应进一步处理收回WO3。
钨矿物原料的分解—盐酸分解法
2019-02-13 10:12:38
酸分化法为现在工业上处理标准白钨精矿(要求含黑钨及磷、砷等杂质低,例如我国的一级B类白钨精矿)的首要办法,将流程作恰当修改后,亦可用于处理质量稍差的白钨精矿(含40% ~70%W03,一起含少数CaC03等易溶于酸的化合物),具有流程短、本钱低一级特色。 A 准则流程 准则流程如下图所示。 B 墓本原理 a 首要反响及其热力学条件 白钨矿: CaW04(s)+2HC1(aq)====H2W04(s)+CaCl2(aq) (1) 黑钨矿: FeW04(s)+2HC1(aq)====H2W04(s)+FeCl2(aq) (2) MnW04(s)+2HC1(aq)====H2WO4(s)+MnC12(aq) (3) 上述反响在25℃的平衡常数及浓度平衡常数Kc(Kc=〔CaCl2)/〔HCl〕2)见表1。
表1 某些反响的平衡常数反响序号Ka(25℃核算值)Kc=[CaCl2][HCl]2(测定值)(1)107104(2)6.3×104700(3)2.5×108 [next]
b 反响机理及影响分化率的要素 反响机理 郑昌琼等研讨标明,当拌和速度满意快时,经过固态H2W04膜的分散为分化进程的操控性进程,跟着浓度的不同,进程中反响的级数以及生成的H2W04膜的性质也不彻底相同,在浓度为1~4mo1/L时,膜对分散进程的阻止效果最大,而在8mo1/L左右则阻止小些。对人工白钨而言,其分化分数(x)与时刻(t)的联系遵守以下方程式: 2 1 - ——x - (1 - x)2/3 = kt 3 反响的表观活化能(40-98℃)为37.93 kJ/mol ,属固相膜(即H2W04膜)操控。对白钨精矿而言,测出表观活化能为43.61 kJ/mol。 影响分化率的要素进步分化温度、添加用量和延长时刻都有利于进步分化率。在酸用量必定的情况下,改变酸浓度的一起就改变了固液比,浓度进步则一方面反响剂浓度大,有利于反响;另一方面固液比变大,不利于液相内的传质,总的说来,人们普遍认为选用高浓度有利于进步分化率。因为进程属经过H2W04膜的分散操控,因而减小矿的粒度,相应地将减小H2W04膜的厚度,有利于进步分化率,例如在用量为理论量的2.5倍,浓度29.75%,100℃,拌和1.5h的条件下,当粒度分别为58~74μm和小于58μm,则分化率分别为87.3%和95.1%。 因为经过H2W04膜的分散为速率操控进程,故在球磨的一起进行分化有利于进步分化率。此外,因为黑钨矿难与HCl反响,故原猜中含铁(黑钨矿)高,则分化率下降。 杂质行为 用分化时的杂质行为见表2。表2 白钨矿分化进程中的杂质行为杂质及其矿藏分化进程中的行为铁及重金属硫化物与反响生成相应的氯盐并放出H2S。为防止H2S将钨酸还原成贱价化合物,分化时往往参加精矿重0.1%~0.15%的硝石砷:As2S5,As2S3在中性气氛下不与HCl反响,在有氧化剂NaNO3存在时,生成H3AsO4进入溶液:
3AsS3+28NaNO3+10HCl+4H2O====6H3AsO4+9Na2SO4+10NaCl+28NO↑FeAsO4部分反响,生成H3AsO4进入溶液,并进一步构成杂多酸钼:辉钼矿中性气氛下不与HCl反响,有氧化剂存在时:
3MoS2+18NaNO3+6HCl====3H2MoO4+6Na2SO4+6NaCl+18NO钼:钼酸钙矿CaMoO4+2HCl====H2MoO4+CaCl2;H2MoO4在中溶解度远大于H2WO4(见表3);故在高酸度下部分进入溶液与钨别离,工业条件下除钼率达50%~70%磷:磷灰石2Ca5(PO4)3F+18HCl→6H3PO4+9CaCl2+CaF2(或HF),H3PO4和H3AsO4相同与钨构成杂多酸,P的存在使钨的丢失量进步。HF加快对设备(如珐琅等)的损坏金属氧化矿大部分金属氧化矿与HCl反响生成相应的氯直盐[next]
表3 H2WO4和H2MoO4在中的溶解度浓度20℃50℃70℃H2MoO4H2WO4H2MoO4H2WO4H2MoO4H2WO44004407.02551.39.45535.66.48270192.64.32270.04.86265.05.25200101.51.7124.52.50135.02.1613029.20.6518.60.692.60.678010.90.256.480.2813.00.25403.80.132.460.094.60.01
C 工业实践 a 酸分化进程 设备 (1)拌和浸出槽 槽内壁及拌和器均衬以耐腐蚀的橡胶,或槽壁在内衬玻璃钢的情况下,再砌一层石墨砖,以确保设备有满意的运用寿命,酸分化时一般用蒸汽直接加热。设备无特殊密封办法。 (2)密闭酸分化槽 其主体设备结构与拌和浸出槽相同,但密封杰出,滚动轴采纳机械密封,并选用耐磨、耐酸的密封元件;改进了传动系统以削减轴滚动进程的摇摆,然后确保在操作进程不漏气,槽内可在50kPa的正压下操作,温度达110℃,HC1蒸发量及消耗量少,因而有很好的经济效益及环保效益。 (3)热球磨反响器结构见下图。对其内衬材料及球的原料要求在工作温度下耐、耐磨,现在没有找到能一起满意上述要求的材料。前苏联科学工作者主张用熔铸辉绿岩。我国科学工作者对研磨介质的材料进行了比较,发现在酸分化的详细条件下,钦球、卵石每小时的损耗量分别在0.36%和0.1%以下,一个直径20mm的铝球可运用5000h。 首要技能经济指标 某些工厂的工艺特色及首要技能经济指标见表4,一般白钨矿酸分化时操控终究母液含HCl约100~150g/L。[next]
表4 白钨精矿分化的首要技能经济指标工艺特色技能参数分化率/%酸用量/理论量固:液温度/℃时刻/h白钨精矿热球磨分化1.3~1.51:155~60499白钨精矿拌和分化3.5~4.01:2~100 约99.540%~75%WO3的白钨矿酸分化后再碱浸 98白钨精矿密闭酸分化2.9~3.0--110199.7
b 溶进程 先将粗钨酸用热水调浆,按1kg钨酸加1.2~1.5kg水,操控矿浆密度为1.6~1.65g/cm3(亦有操控为1.35 g/cm3左右的),将热矿浆参加剧烈拌和、浓度为25%~28%的中,1kgW03约需28%浓度的1~1.5L,操控温度约60℃左右,2h左右即可彻底溶解,终究操控溶液含游离35g/L左右,过滤所得的溶液含W03350g/L左右。 溶时,H2W04、H2Mo04分别成(NH4)2 WO4、(NH4)2 Mo04形状进入溶液,磷、砷亦成相应的铁盐进入溶液,为除磷、砷可参加MgCl2,使之成铵镁盐沉积,终究钨酸铵溶液中As/W03、P/W03可降至0.01%以下。 酸分化后溶渣的产出率约相当于精矿量的10%~15%,其间含W03达5% -30%,应进一步处理收回WO3。 参考文献: 1.郑昌琼.分化白钨精矿动力学开始研讨.稀有金属,1980(6):11~15
铋矿三氯化铁浸出-铁粉置换法
2019-01-31 11:06:17
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
含铁粉矿球团化制备工艺研究
2019-01-24 09:36:35
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
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利用磁选机提取河沙铁粉的工艺介绍
2019-01-16 17:42:18
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。