钨矿选矿中的细泥处理
2019-01-21 10:39:02
细泥单独处理是中国钨锡选矿厂的特色。黑钨矿性脆,易过粉碎,据统计,细泥的数量和金属量一般占出窿原矿的11%~14%,细泥回收率约占总回收率的3%~8%[82]。有效提高细泥回收率对提高钨的综合回收率和有价金属的综合回收以及矿山经济效益至关重要。
钨细泥通常指-0.03mm粒级的矿泥,仅用重选或浮选其分选效果都不理想。钨矿与脉石矿物的比重差较大,理论上适合于采用重选分离。但是在矿浆两相体系中,颗粒的沉降不仅与比重有关,而且还与颗粒的粒度、形状有关。当矿石的嵌布粒度低于0.03mm时,微粒矿石沉降速度慢,导致生产中重选难以回收细粒矿石。随着选矿工艺在不断改进和完善,近几年来逐渐形成了以重、磁、浮等多种选矿方法相结合的联合流程,有重选预富集-浮选-重选、强磁选-浮选流程等。由于钨细泥粒度过细,难于选别。各矿山根据本矿细泥原料性质,加强选矿试验研究工作,进行流程改进,在提高细泥回收率方面取得了一定成果,但钨细泥回收率总体仍然偏低。以下分别介绍重选厂原次生细泥选矿新技术以及黑白钨精矿精选分离中的钨细泥新技术。
1)重选厂钨细泥选矿新技术
行洛坑、大吉山、铁山垅等矿山的粗粒级钨矿采用重选回收,其原次生细泥已较好地回收。其工艺流程分别进行阐述:
A.行洛坑钨矿钨细泥
针对行洛坑钨矿钨细泥矿物种类繁多,钨品位低,黑钨矿、白钨矿混合,原生矿与风化矿比例变化较大的特点,采用“细泥预处理-常温浮选-离心机重选”工艺(图1),处理含WO30.19%钨细泥,采用预分离技术,浮选精矿品位从原来WO3 2% 提高到WO36~8%,作业回收率80~85%;采用离心选矿机处理浮选粗精矿,大幅度提高钨细泥回收率, 作业回收率高达75~80%。最终,当钨细泥沉砂WO30.19%时,获得精矿品位WO3 大于20%,总回收率大于65%。B.大吉山钨细泥
大吉山日处理合格矿石为2200~2500吨,每日产生的原次生细泥为400~500吨,占原矿金属量的7~8%,品位WO3为0.1~0.3%。大吉山钨细泥中黑钨矿:白钨矿之比约为1:1,可回收的金属矿物有黑钨矿和白钨矿,另有极少量辉钼矿和辉铋矿。脉石矿物主要为石英,其次为白云母和黑云母,少量绿泥石、电气石。
采用“重选预处理-浮选-重选”选矿工艺流程(见图2),2010年6月-7月进行的工业试验平均给矿品位为含WO30.30%,获得钨精矿品位WO351.14%,WO3回收率65.33%。C.铁山垅钨细泥
铁山垅矿原次生细泥占原矿产率7~9%,-0.074mm占80%,品位为0.35%WO3左右,金属矿物以黑钨矿为主,含有少量的白钨矿、黄铜矿、黄铁矿、辉铋矿、锡石、闪锌矿等,采用“脱硫-离心机-浮选-磁选”工艺(图3),获得钨精矿品位60%以上,回收率65%左右。通过强磁选,强磁尾矿中锡品位富集到4.9%以上。 图3铁山垅细泥作业工艺流程图
2)精选分离的钨细泥选矿新技术
柿竹园钨细泥中可回收的金属矿物有黑钨矿、白钨矿和锡石。黑钨细泥中黑钨矿:白钨矿之比约为9:1。采用“强磁选-浮选”工艺流程(图4),2011年5月连续7天统计指标:对1.77%WO3的加温浮选尾矿,得到黑钨精矿品位35.90%WO3,回收率为21.99%,比原全浮工艺提高回收率8%。部分矿山的细泥回收工艺流程不完善,细泥中的共伴生有价金属元素没有得到有效回收。
如漂塘钨矿采用单一重选法回收细泥中的钨锡,细泥经浓缩分级后各粒级进入刻槽摇床一粗一扫选别,选别尾矿采用绒毯溜槽粗选、摇床精选。细泥段摇床精矿中钼、铜、铅、锌的金属回收率为8.40%、18.56%、38.53%、22.74%,钨细泥中60%~80%的钼、铜、铅、锌金属都损失在尾矿中。
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%。
超细镍粉
2017-06-06 17:49:58
超细镍粉采用化学还原的方法,以硫酸镍为主要原为,以联氨为还原剂,在碱性溶液中制备了超细金属镍粉.并采用透射电镜、扫描电镜及X射线进行了镍粉的粒度、形貌及成分等分析,结果显示,镍粉粒度大小约为0.2μm左右,粉体呈不规则的球状并且表面带用毛刺,表面抗氧化性较好.金属超细粉作为微波吸收剂在吸波材料中有很重要的应用.将制提的超细镍粉与碳化硅混合作为吸波填料,在不同的配比下,制备成吸波涂层材料,测试频率范围为2GHz-18GHz,在厚度均小于0.5mm的情况下,都获得了较好的吸波性能:对电磁波的吸收(绝对值)均大于20dB,即能够吸收大于99﹪的电磁波,最大能够达到29.5dB,使超细镍粉在吸波材料中获得了较好的应用.超细镍粉中频炉熔融雾化方法,利用镍网废角料生产高纯度(Ni含量≥99.8%)粒度达800目,且在800目以下可调。该技术解决了因镍网边角料网眼不容易形成磁场,造成炉温升温困难,达不到镍熔化温度,原材料因酸洗长期浸泡含有杂质,且有酸性化度不高,堵塞喷腔,出料不均匀,出粉率低等造成纯度不高,目数低等技术难题。超细镍粉主要用于生产多动电话、个人家用计算机、笔记本电脑、电动工具及其它电器设备中的多层陶瓷电容器和这些行业所需的镍氢电池。 据统计,国际市场对镍氢电池的需求年平均增长20%。为了满足市场快速增长的需求,美国、日本等国家不断投入巨资扩大镍粉的生产量。我国仅电池行业对镍产品的需求已由前几年的2000多吨上升到目前的4000吨左右,而国内的镍粉,尤其是超细镍粉的生产无论从产量或质量上都不能满足市场的需求。因此,许多生产企业目前主要采用进口超细镍粉为原料。我国的超细镍粉和相关镍的消费领域发生了根本的变化。1999年我国冶金行业用镍量约1.5 万吨,电池行业消费镍4000吨,催化剂行业耗镍5000吨,磁性材料用镍 500吨。冶金行业由于长期以来发展缓慢,镍消费增长滞后,而后起之秀的电池行业和催化剂行业的镍消费却以惊人的速度发展,新兴产业对镍产品多样化的需求呈上升趋势。国内镍生产企业应抓住这一机遇,加大技术力度,发展自己。
简析超细立磨在非金属矿超细加工中的应用
2019-01-21 09:41:27
7年5月,五全机械助力精细钙产业发展,兴隆生物2万吨食品钙投产;2017年6月,五全立磨助力蕉岭金鹏,超细立磨生产线顺利投产;2017年6月28日,广源化工连州工厂新上的两条SCLM1100型超细立磨生产线正式投入使用。
中国粉体网讯当前全球对非金属矿粉体的需求日益旺盛,仅仅对重钙的消费,在过去10年内,需求量从3500万t增长近9000万t,年平均增长率近9.5%,预测在未来的10年内全球对非金属矿粉体的年需求量仍将保持高的增长率。在追求产品质量稳定、粒径分布均匀的同时,市场对非金属矿粉体产品加工的节能降耗也要求迫切,对生产设备也提出更高的要求。
超细非金属矿生产设备的现状
我国规模化、工业化的超细粉体加工及超细粉碎与精细分级设备始于改革开放后,迄今为止,我国超细粉碎技术与装备经历了从引进国外技术、装备与国内仿制到具有知识产权或发明专利的演变。其设备的处理能力、单位产品能耗、耐磨性、工艺配套和自动控制等综合性能显著提高,与国外先进技术和设备综合性能的差距逐渐缩小。
几种超细非金属矿生产设备
目前,我国的非金属矿干法超细粉碎研磨工艺设备主要有雷蒙磨、搅拌磨、振动磨、环辊磨、球磨机和立式磨等。
近年来,国家大力推行节能减排政策,节能降耗的设备环辊磨应运而生。根据立式磨在水泥行业卓越的性能表现,使其成为理想的非金属矿加工设备之一,它可以很好地满足产品加工所要求的运行可靠、产量大、产品质量稳定、节能显著等性能(较球磨节能30%~40%)。
下面我们就以常用重钙干法加工为例,对几种常用的超细非金属矿生产设备系统能耗进行分析。
表1 常用重钙干法加工系统能耗分析注:目数以d97通过率计
为了进一步说明,以生产1250目重钙为例,分别从给料粒度、最佳生产细度范围、粉碎机理、1250目吨产品电耗、1250目吨产品单机生产规模等生产技术性指标的角度,对不同干法工艺的实际运行参数进行比较,比较结果见表2。
表2 常用重钙生产设备产能比较通过表1和表2中可以看出,对上述几种干法工艺的比较可见:
(1)从超细产品的单机生产规模看,冲击磨、干式砂磨机和环辊磨的单机生产能力都偏小,相比较而言,球磨机和立式磨在同等情况下可以获得更高的产量,易于实现重钙规模化加工。
(2)超细立式磨在重钙超细加工时,最大特点是可以以较低的电耗(生产1250目以下产品时)、较大的规模生产重钙产品。
(3)球磨的单机产能最大,在生产1250目以上的产品时,性能更突出。新型超细立式磨可以一次性生产1500目以下的粉体,尤其是在生产400~1000目重钙产品时节能效果比较明显。
目前,市场上超细粉体行业专用磨粉机种类很多,小编汇集了业内众多优质粉磨设备,特向您推荐如下,以供选型!
五全机械:VSLM-1100H超细立磨浙江丰利:年产2-30万吨重质碳酸钙生产线桂林鸿矿:HLMX超细立式磨粉机黎明重工:LUM系列超细立式磨科利瑞克:立式磨粉机龙岩亿丰:YFLM系列超细立磨建冶重工:超细填料专用磨粉机/碳酸钙超细磨长城冶金:立式双动力超细磨粉机龙岩山和:SHM系列山和环辊磨长沙矿冶研究院:JM系列立式螺旋搅拌磨矿机阿肯图:立磨
活性超细重钙在PVC制品中的应用优势
2019-01-04 17:20:24
重质碳酸钙因所具有的一系列优越的物化性能,而被广泛应用于多种领域。特别是在塑胶行业,由于高聚物材料不仅要求非金属矿填料具有增量和降低制品成本的功效,而且要求其具有增强和补强功能,因此普通细度的重钙已不能满足中高档塑料制品功能补强的要求。
最大粒径(D97)在10μm以内的超细重钙经表面改性后,作为增量和功能性填料,可在降低制品生产成本的同时,提高其耐热性、尺寸稳定性、抗冲击强度及加工性能。普通细度的活性重钙由于粒度较粗,用于PVC 、PE 、PS 等塑料制品中时,会使制品表面粗糙,内在性能变次。因此, 中高档塑料中必须采用微细或超细级碳酸钙, 才能避免或减缓制品品质下降。
目前, 国内非金属矿加工企业在超细重钙研磨加工方面已有长足的进步,除规模偏小外,无论在加工技术还是在加工设备方面都已接近工业化国家的先进水平。但在其应用上,尤其是经改性后二次产品的应用开发上,与发达国家相比仍有差距。如何利用现有设备技术对超细重钙进行二次产品的应用开发,使其广泛应用于塑料、橡胶、涂料等多种行业, 已成为研究的重点。因此,我们对多种改性超细重钙在PVC 制品中的应用进行了比较研究,并与活性轻钙填充制品的性能进行了对比。结果表明,活性超细重钙在PVC 制品中可起到增量填充和功能性补强的作用;而采用不同改性材料加工的活性重钙添加在PVC 制品中,所起的作用也有差异。
1 实验部分
1.1 材料选择
PVC(SLK -100),天津大沽化学工业公司;活性超细重钙(分别以硬酯酸、钛酸酯、铝酸酯、胶质改性剂进行活化处理,中位粒径0 .9μm),浙江科地矿产开发有限公司;活性轻钙(硬酯酸改性),,浙江科地矿产开发有限公司;钛酸酯(NDZ_101),南京曙光化工总厂;铝酸酯(DL_411_F),福建师大化工厂;硬酯酸(1801),印尼;胶质改性剂(XJ _ 101), 高分子材料。
1 .2 试验方法及测试标准
1 .2 .1 活性超细重钙制备:
在超细重钙湿法研磨同时进行改性,改性生产用自制湿法改性机进行,该机在原理和结构上均类似于搅拌砂磨机。改性后烘干得到活性超细重钙产品,产品活化度98 .5 %。
1 .2 .2 试样制备:
将PVC 粉料和助剂按计量比例加入高速混合机, 高速混合10min ,出料备用。混合料在180~ 190℃、双辊筒炼塑机上塑炼,塑化8min ,制成薄片或薄膜,室温放置24h ,然后进行测试。
1 .2 .3 试样测试标准:
拉伸强度和断裂伸长率,GB/T1040_ 1992;弯曲强度, GB/T9341_ 2000;冲击强度, GB/T1043_ 1993;维卡软化点,GB/T1633 -2000;直角撕裂强度,GB/T1130_ 1991 。
2 结果与讨论
2 .1 不同碳酸钙填充量的PVC 对制品冲击强度和拉伸强度的影响
活性超细重钙与活性轻钙由于结构和细度上的差异, 对PVC 制品的影响不同。因此,我们就碳酸钙添加量对PVC 制品冲击强度和拉伸强度的影响进行了比较试验。不同碳酸钙含量的PVC/CaCO3 体系的冲击强度变化,见图1。对于活性超细重钙(钛酸酯改性)填充体系, 随着其用量的增加, 复合材料的冲击强度逐渐增大, 在其用量为12%时达最大值。此后,复合材料的冲击强度随碳酸钙用量的增加而下降。而对于活性轻钙填充体系, 随其用量的增加,复合材料的冲击强度基本呈下降趋势。这说明:活性轻钙仅起着填充或降低成本的作用,而超细活性重钙则能有效地提高制品的抗冲击强度。
不同碳酸钙含量的PVC/CaCO3 体系的拉伸强度与其用量的关系,见图2 。对于活性超细重钙(钛酸酯改性)填充体系,在其用量为8%时拉伸强度有一最大值,此后复合材料的冲击强度随其用量的增加而下降,而当其用量达20%时,其拉伸强度仍与8%的轻钙填充体系相当。对于活性轻钙填充体系,随其用量的增加,复合材料的拉伸强度则逐渐下降。由此可见,超细重钙对复合体系还有着明显增强作用,而轻钙则不具备这种性质。2.2 不同活性超细重钙填充硬PVC 制品的效果
对分别用硬酯酸、铝酸酯、钛酸酯、胶质改性剂处理的活性超细重钙和活性轻钙在硬质PVC 制品中的填充效果,进行了对比试验。试样配方中各种碳酸钙的添加量均为15 份,其余配方不变。样品的测试结果,见表1。从试样的热学、力学性能对比可看出,偶联剂改性的超细重钙的填充效果明显优于硬酯酸改性的超细重钙,也优于活性轻钙的填充效果。而偶联剂品种对填充效果的影响则不明显。这是由于硬酯酸对超细重钙的表面处理仅能起到改善碳酸钙在高聚物中的分散性,而偶联剂则与碳酸钙表面的羟基作用形成化学键,在碳酸钙表面覆盖一层偶联剂单分子膜,并且在另一端与PVC 高分子聚合物发生化学交联或物理缠绕,使碳酸钙与PVC 能很好地结合,制品具有很好的弹性和抗冲击性能。
2 .3 不同活性超细重钙填充软PVC 制品的效果
对不同偶联剂改性活性超细重钙和活性轻钙在软PVC 制品中的填充情况进行了试验,结果见表2。从试样测试结果看,以偶联剂改性的活性超细重钙在软PVC 制品中的填充效果, 明显优于硬酯酸改性的活性轻钙,制品的拉伸强度、直角撕裂强度和断裂伸长率均提高10%以上。
3 工业应用情况
我们对由钛酸酯偶联剂改性的活性超细重钙在异型材生产中的应用,进行了工业应用试验。在其它配方及生产工艺基本保持不变的情况下,将活性超细重钙(钛酸酯101 改性)在PVC 异型材中进行增量填充,填充量从原配方的8 份增加至15 份, 生产T80 窗框异型材, 制品按GB/T8814_ 1998《门、窗框用硬聚氯乙烯(PVC)型材》标准进行测试,并与原用活性轻钙填充生产的制品进行对比, 结果见表3 。从表3 可看出,采用活性超细重钙应用于PVC 异型材生产中,完全可起到增量填充的目的,采用其15 份填充的PVC 异型材制品的性能,仍可达到原用活性轻钙8 份填充时的水平,符合国家标准要求,可有效降低制品生产成本,同时不影响制品加工性能,且制品的某些性能甚至有所提高。刚性粒子增韧理论则认为,粒径达到一定细度(1μm 或更细时)的包括无机粒子在内的刚性粒子如果使用得当,不仅可保持塑料材料原有的刚性与强度不变或基本不变,且可较大幅度地提高填充材料的冲击强度, 达到增强、增韧的双重效果:
①刚性无机粒子的存在,产生应力集中效应,易引发周围树脂产生微开裂,吸收一定的变形功;
②刚性粒子的存在,使基体树脂裂纹扩展受阻和钝化,最终终止裂纹不致发展为破坏性开裂;
③随着填料的超细化,粒子比表面积增大,填料与基体接触面积增大,材料受冲击时, 产生更多的微开裂,吸收更多的冲击能, 使材料不致被破坏。上述试验和工业应用的结果,也是对这一理论的验证。
4 结论
1.活性超细重钙填充于PVC 软硬制品中的效果, 明显优于活性轻钙,起到了增量和提高制品性能的效果。这是因活性超细重钙具有刚性粒子增韧的作用,而活性轻钙则只能起到普通填充料的作用。
2.经偶联剂表面处理的超细重钙应用于PVC异型材等制品中,能实现增量填充和补强的作用,填充量达到15 份时,制品物理力学性能仍符合国标要求,且部分性能高于用8 份活性轻钙填充的制品的性能。
3.利用胶质改性剂XJ101 对超细重钙进行表面改性处理,所得产品性能优于经偶联剂改性的,但这项研究的工业化应用及作用机理均需进一步探讨。
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
超细氧化铜
2017-06-06 17:50:01
超细氧化铜是氧化铜的一种分类,我们可以根据氧化铜规格的不同,把氧化铜分为特级氧化铜和一级氧化铜。特级氧化铜就是我们所说的超细氧化铜。特级氧化铜和一级氧化铜到底有什么区别呢? 超细氧化铜粉体(100nm级)是有数目较少的原子或分子组成,在磁性、光吸收、化学活性、热阻、催化剂和熔点等方面表现出奇异的性能,已引起人们广泛的关注。特别是由于它的表面效应使其具有比表面积大、反应活性高和选择性强等特点,从而在许多反应中表现出很好的催化效果。
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。
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表面活性剂在超细钴粉制备中的应用
2018-12-10 14:19:22
摘 要:以1,2-丙二醇和Co(OH)2为原料制备了超细钻粉.探讨了不同表面活性剂对钻粉粒度、形貌及分散性的影响.利用SEM、XRD、激光粒度分析仪对钻粉进行了表征.结果表明,非离子型表面活性剂能有效地阻止钻粉颗粒的团聚和长大,并能对钻粉进行分散,其在制备过程中的作用优于离子型表面活性剂.以1,2-丙二醇作还原剂,司班-20与吐温-80为添加剂制得的钻粉为球形,并以面心立方晶体为主,钻粉粒度分布较窄,平均粒径小于0.7μm.