钛渣术语
2019-01-25 13:37:03
钛渣:钛铁矿(钛精矿)配加一定量的含碳还原剂通过电炉熔炼,使矿中的铁氧化物被C还原,从而实现铁钛分离,钛氧化物被富集在炉渣中所形成的产品。 酸溶钛渣: 用作硫酸法钛白生产原料的钛渣 氯化钛渣: 用作氯化法钛白或海绵钛生产原料的钛渣 富钛料: 将钛铁矿通过各种方法进行富集而得到的高品位的含钛物料的总称 预处理: 在矿物进入电炉冶炼前,为了改善矿物性能等而对矿物进行一定的处理。 预还原: 在矿物进入电炉冶炼前,对矿物先进行还原处理,将矿中部分铁氧化物还原成低价铁或金属铁的处理方法。 预氧化: 在矿物进入电炉冶炼前,将矿物在中性或氧化气氛中进行焙烧的处理方法。 电炉冶炼法: 通过电炉并由电极输入电能来进行冶炼的方法。 电极: 将电流输入电炉内,并由此将电能转化为矿物冶炼所需要的能量的导电物体。 石墨电极: 采用石墨作为电极的主要原料,是一种已焙烧成形的电极。 自焙电极: 将电极糊填充在电极筒套中,通过冶炼过程中产生的热量来焙烧成形的电极。 还原剂: 用于将高价氧化物还原成低价氧化物或金属单质的物料 炉况: 电炉冶炼过程中炉内的状况。 翻渣: 在钛渣冶炼时,因炉料突然陷落造成还原反应瞬间激烈发生,产生大量CO气体经熔渣逸出,使渣出现沸腾和喷溅现象。 低价钛: 化合价低+4价的含钛化合物。 半钢: 钛渣冶炼时铁氧化物被还原后所生成的一种铁水,因含C介于钢与铁之间,故称半钢。 不溶钛: 不溶于硫酸的钛化合物。 挂渣: 在冶炼钛渣时,为防止钛渣对炉壁的腐蚀,在炉内壁挂上一层钛渣以保护炉壁的方法。 直流电炉: 采用直流电源的电炉。 交流电炉: 采用交流电源的电炉 明弧冶炼:在冶炼钛渣时,通过电极顶端发出弧光热量来熔化物料进行冶炼的方法。 埋弧冶炼: 冶炼时电极插入物料中通过物料的电阻产生热量来进行冶炼的方法。 铁、钛总量:原料中二氧化钛和三氧化二铁与氧化亚铁的总和。 配碳量:根据原料中铁含量与还原剂的碳含量及其还原程度来确定配碳的比例关系。
酸溶性钛渣的酸解工艺
2019-02-13 10:12:38
用酸溶性钛渣作质料比钛铁矿作质料有以下长处。
a.因为钛渣中的TiO2含量高,产品总收率可进步2%~3%,并可节省相应的储运、枯燥、原矿破坏的费用;
b.因为钛渣中钛含量高、铁含量低,因而酸耗也明显下降,每吨钛的酸(H2SO4)耗可节省25%~30%,但反响时硫酸浓度较高;
c.无副产品硫酸亚铁,也不需求用铁屑来复原,防止废铁屑带进的杂质对成品质量的影响;
d.能耗低,可节省0.6t蒸汽/钛,节电8%、节油或燃气4%、节水5%、节省制作本钱12%;
e.工艺流程短,可省去复原、亚铁结晶与别离和浓缩3个工艺操作进程;
f.反响生成的钛液稳定性好,晶种增加量也较少;
g.废酸,废水、废渣排放量以每吨钛计比普通钛铁矿酸解工艺要少得多,三废管理的费用相对少。
因为酸溶性钛渣在高温冶炼时要参加复原剂(无烟煤),因而产品中不含Fe2O3而含有二价的FeO和金属铁,所以在酸解进程中不只不需求参加铁屑来复原高价铁,有时因为三价钛含量过高还要参加少数的氧化剂。别的因为酸溶性钛渣中二氧化钛含量高、总铁含量低、不含有Fe2O3,因而反响时放热低,需求蒸汽加热的时刻较长,反响时的硫酸浓度要求较高(91%)老练和浸取的时刻较长。
图1为运用加拿大QIT索利尔酸溶性钛渣的酸解反响进程,从图中能够看出:反响前的80min为加酸、投矿和拌和的进程,此刻的压缩空气流量为600m3/h,随后加稀释水7min,因为硫酸稀释放热温度从50℃升至80℃,然后通蒸汽加热25min温度上升至120℃,主反响当即开端,在5min内温度从120℃猛增至200℃左右。主反响期间保持约15min,从加稀释水前20min到主反响期间压缩空气的流量增大至800~1000m3/h,保温吹气0.5h,此刻压缩空气量可降至500m3/h,中止吹气老练约4h,在此期间温度从190℃缓慢降至85℃,接着在不超越90℃的情况下浸取约7h,浸取期间拌和用的压缩空气流量约800m3/h,所得钛液的相对密度为1.550g/cm3。[next]
图2是一个运用加拿大QIT索利尔酸溶性钛渣的工艺流程和物料平衡示意图。
钛渣的制取和分类
2019-02-13 10:12:44
尽管钛铁精矿能够直接用于出产钛,可是其TiO2档次低,铁和其他杂质多,产品质量无保证,三废量大,对环境污染严峻。跟着环保要求日趋严厉,不管氯化法仍是硫酸法的钛白出产,对钛质料的要求,都趋于高档次化。将钛铁矿进行富集处理制成钛渣,就能更多地将杂质从矿中别离出去,然后取得TiO2档次较高的富钛料,再将其用于钛出产,就能进步产品的质量和削减三废对环境的污染。
用钛铁和还原剂,在一种既不同于矿热炉,也不同于电弧炉的特殊电炉中,加热到1600~1800℃,进行高温溶炼,使钛铁矿中铁的氧化物被还原为金属铁,以铁水流出成为生铁而别离除掉大部分铁;钛铁矿中的钛,即进入熔炼渣中而成为钛渣。钛铁矿还原熔炼电弧暗示和敞口电炉出产高钛渣工艺准则流程别离如图1和图2所示。
电炉熔炼制钛渣的优点如下:①工艺流程短;②副产品铁水经脱硫、脱氧后,其含铁量达98.5%,可供出产可锻铸铁或粉末冶金用铁粉;③不发生固体和液体废料,三废少;④电炉煤气可回收使用;⑤工厂占地面积小,是一种高效的制取富钛料的办法以。
国外一般将TiO2含量>70%的熔炼称为钛渣。钛渣有高钛渣和低钛渣之分。一般将TiO2含量<80%的钛渣称为低钛渣,低钛渣易于被硫酸所溶解而称为酸溶性钛渣。酸溶性钛渣的基本要求如下:①具有杰出的酸溶性,一般酸解率≥94%;②要有适量的助溶剂FeO和MgO,以使钛渣具有杰出的酸解反响功能;③贱价钛含量要操控适量;④出产钛的有害杂质(特别是硫、磷、铬、钒)含量不能超支。而将TiO2含量≥90%的钛渣称为高钛渣,简称UGS.
我国高钛渣质量标准见下表。 我国高钛渣质量标准(ZBH31001-87)等第化学组成(质量分数)/%ΣTiO2ΣFeCaO+MgOMnO2一级品
二级品
三级品≥94.0≤3.0≤1.0≤4.5≥92.0≤4.0≤1.5≤4.5≥80≤5.0≤11≤4.5
因为高钛渣杂质少,在氯化时发生的废副产品少,多用于氯化法钛白出产。只需酸溶性好,不管低钛渣和高钛渣,都能够用于硫酸法钛白出产。
钛渣酸溶性好的原因分析
2019-02-13 10:12:38
在电炉熔炼的1600~1800℃的中温条件下,除铁的氧化物被复原外,还有适当数量的TiO2被复原为贱价钛的氧化物(只要在更高的温度下,TiO2才被复原生成TiC和金属钛而溶于铁水中)。
在钛渣熔炼出炉后的冷却结晶过程中,大部分钛的氧化物与其他碱性较强的金属氧化物化合构成二钛酸盐(如FeO·2TiO2、MgO·2TiO2、MnO·2TiO2),并与A12O3·TiO2、Ti3O5等构成黑钛石固熔体。也有少数偏钛酸盐等构成塔柱石固熔体,还有少数钛的氧化物进入硅酸盐玻璃体。钛渣熔体在空气中冷却时,其间部分贱价钛还会被氧化生成游离TiO2,当这种氧化发生在温度>750℃时,氧化产品主要是金红石型TiO2。生成了金红石型TiO2,就不能被硫酸所溶解。因而出产酸溶性钛渣,很重要的一点是在高温期尽量让其保持在复原气氛,不让空气氧化。
钛渣酸溶标明,黑铁石固熔体的钛氧化物最易溶于硫酸,金红石型TiO2不溶于硫酸。因而作为酸溶性钛渣应满意以下几点:①应含有适量的助溶杂质(主要是FeO和MgO)以及一定量的Ti2O3,以使钛的氧化物尽可能存于黑钛石固熔体中;②在工艺上采纳喷水冷却,可防止高钛渣与空气触摸氧化生成不溶于硫酸的金红石型TiO2,一起也可加速冷却速度。一般温度在<750℃时,其钛的氧化产品为锐钛型TiO2,而不是金红石型TiO2;③像前独联体那样,在熔炼后期参加废钛屑,进步钛渣的复原度,防止高温被氧化成金红石型TiO2。
经分析攀枝花矿酸溶性钛渣物相标明,其渣中钛氧化物90%以上进入黑钛石固熔体中,有4%~7%进入硅酸盐相,有1%左右以金红石型TiO2方式存在。
钛渣中的Fe2+、Mg2+、Mn2+、Al3+为构成黑钛石固熔体供给了必要的二价和三价金属离子,它们具有安稳该固熔体的效果。其间FeO·2TiO2和MgO·2TiO2是最易溶于硫酸的,即FeO和MgO具有促进钛渣中钛氧化物溶于硫酸的效果,是酸溶性钛渣不行短少的助溶杂质。这两种氧化物增加了钛渣与硫酸的反响热,反响式如下:
FeO+H2SO4===FeSO4+H2O+113.4kJ/mol
MgO+H2SO4===MgSO4+H2O+163.8kJ/mol
经核算,攀枝花矿钛渣与硫酸的反响热比砂状钛铁矿(含TiO251%)只低15%左右。MgO是攀枝花矿钛渣与硫酸反响的重要热量来历,它占悉数反响热的42%左右。在酸解攀枝花矿钛渣时,当加热蒸汽压力>0.6MPa时,其反响速率较快,反响最高温度可达200℃左右。攀枝花矿钛渣具有杰出的反响功能,可满意硫酸法钛白出产的要求。
我国一些研讨和出产单位曾研制成酸溶性好的钛渣,其TiO2含量达75%~78%,当TiO2含量超越80%时,酸溶性便大为下降。一般运用档次高的钛渣时,需求运用更浓的硫酸才干使其酸解。用两广钛铁矿和用攀枝花钛精矿都能炼制出酸溶性好的钛渣。上海东升钛厂曾在年产2000吨硫酸法钛白出产设备上,完成了用南边流程出产的酸溶性好的钛渣制取出BA-0101型钛。
钛渣生产工职业技能要求
2019-01-25 13:37:03
1、职业道德1.1、职业道德基本知识1.2、职业守则 (1)遵章守纪,精心操作 (2)爱岗敬业,忠于职守 (3)认真负责,确保安全 (4)刻苦学习,不断进取 (5)团结协作,尊师爱徒 (6)谦虚谨慎,文明生产 (7)勤奋踏实,诚实守信 (8)厉行节约,降本增效 (9)自爱自强,立志钛业。2 、基本知识2.1、钛冶炼基本知识 (1)钛的资源和发展概况; (2)钛及其化合物的性质、制取、用途; (3)镁法炼钛的基本知识。2.2、质量基础知识 (1)质量管理体系基础知识; (2)质量分析基本知识; (3)质量统计基本知识。2.3、安全、消防和环境保护知识 (1)起重设备指挥基本知识; (2)电工学基本知识 (3)消防基础知识; (4)安全生产、工业卫生及环保的有关法律法规; (5)安全规程。2.4、机械制图基础知识识图知识;2.5、计算机基本知识 (1)计算机基本知识; (2)计算机控制基本知识。2.6、法律常识 (1)劳动法相关知识。 (2)合同法相关知识。3.工作要求 本标准对初级、中级、高级和技师技能要求依次递进,高级别包括低级别的要求。3.1 初级
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3.2、中级3.3、高级[next]
3.4技师4. 比重表4.1理论知识4.2技能操作
铬渣处理工艺
2019-02-20 15:16:12
消除金属铬和铬盐出产进程中排出的废渣对环境的污染和使其得到综合运用的进程。铬渣是由铬铁矿参加纯碱、白云石、石灰石在1100~1200℃高温焙烧、用水浸出后的残渣。每出产1t铬酸盐约发生3~5t铬渣。
成分 铬渣的化学成分见下表。
铬渣的矿藏组成首要有方镁石(MgO)、硅酸二钙(β–2CaO•SiO2)、铁铝酸钙(4CaO•Al2O3•Fe2O3)、亚铬酸钙(α–Ca(CrO2)2)、铬尖晶石((Mg•Fe)(CrO2)2)、四水(4Na2CrO4•4H2O)等。其间,有很大一部分相似水泥的物相组成,故铬渣也有水硬性,在空气中吸水结块。损害 铬渣中的首要毒物为水溶性的四水,是强氧化剂,毒性强。铬渣堆置不只占有土地,并且细粒随风飘扬构成空气污染;铬渣露天堆积,受雨雪淋浸,所含的六价铬被溶出进入地下水或进入河流、湖泊中,污染环境。我国某铁合金厂的铬渣堆场,未采纳相应的防渗方法,致使地下水六价铬离子含量猛增到150~180mg/L,超越饮用水标准数千倍,构成严峻的污染公害,下流污染规模增加到15~20km2,污染区域几个村庄的日子用水,全赖由外面引入自来水或用车送水直销;各种农作物也都遭到不同程度的污染。六价铬、铬化合物以及铬化合物的气溶胶,能以多种形式损害人畜健康。因而,铬渣的堆存场有必要采纳铺地防渗和加设棚罩。
处理和运用 避免铬渣污染的方法是进行解毒处理。在有复原剂的酸性条件下,或在有碱金属硫化物、硫氢化物的碱性条件下,或在有硫、碳和碳化物存在的高温、缺氧条件下,六价铬都可复原为毒性较小的三价铬。铬渣的运用首要有六方面。
1、制烧结砖。将铬渣枯燥、破坏,按铬渣粉40%和粘土60%的份额混合配料,制坯、焙烧。在高温文强复原性环境中,六价铬复原为不溶于水的三价铬,消除剧毒,砖材可到达建筑要求。
2、制作水泥。用铬渣、石灰石、粘土等质料按普通硅酸盐水泥配料,能够烧制水泥熟料,用来制作水泥。运用碳复原后的铬渣同高炉粒化渣,转炉钢渣和硅酸盐水泥熟料。参加5%左右的石膏,也可制作少熟料钢铁渣水泥。
3、出产铬渣铸石。将30%铬渣、25%硅砂(含SiO2>95%)、45%烟道灰、3%~5%氧化铁皮(轧钢铁皮)混合、破坏、于1500℃池窑中熔融,在1300℃下浇铸成型,结晶、退火后缓慢降温即为制品,模仿辉绿铸石组分是优秀的耐酸耐腐蚀材料。
4、替代蛇纹石出产钙镁磷肥。蛇纹石的首要成分为MgO和SiO2,可用铬渣替代。先将铬渣造球,按无烟煤:磷矿:铬渣:硅石=37.5:50∶35∶15(分量比)的配料比装入高炉中,于1600℃进行熔融反响,经水淬骤冷,沥水别离,转筒内枯燥后,球磨破坏即得制品。
5、替代白云石、石灰石作炼铁熔剂。铬渣中CaO、MgO的含量与炼铁运用的白云石、石灰石中的量附近,能够替代白云石、石灰石炼铁。炼1t生铁耗用600kg铬渣,六价铬可悉数复原、解毒完全,并且生铁中铬成分上升、硬度、耐磨和耐腐蚀性都有所提高。
6、替代铬铁矿做玻璃着色剂。制作绿色玻璃时常用铬矿粉做着色剂,首要是运用三价铬离子在玻璃中的光学特性。铬渣中含有部分未反响掉的铬矿粉和六价铬,高温有利于六价铬转变为三价铬,完全除毒,所得制品色泽碧绿艳丽。铬渣参加量3%~5%为宜。
此外,水淬铬渣还可作为水泥混合材料、矿棉质料、耐热胶凝材料、熔融水泥质料等。因为铬渣具有毒性,难以运送,因而使它的运用受到了必定约束。
铝钛渣耐火性能解析
2019-01-10 11:46:23
通过添加改性树脂,可明显提高试样在埋炭和空气条件烧后的中低温强度,但不同温度埋炭气氛烧后试样的强度高于相同温度空气气氛烧后的。添加改性树脂对材料的抗氧化性略有负面影响,可能因为改性树脂对成型性能有不利的影响,气孔率较高导致。添加改性树脂的新型滑板使用效果明显优于普通不烧滑板,连滑率从1.3次提高至2.2次。结合铁合金厂铝钛渣的化学组成,按六铝酸钙理论组成中氧化铝和氧化钙的比例关系,对铝钛渣和活性石灰进行配料。
将基础配方87.0%的铝钛渣和13.0%的活性石灰置于高速研磨机,研磨1h.将研磨后物料加入5%水,低速混炼20min,利用活性石灰水化形成石灰乳作为结合剂,采用半干法成型,成型压力50MPa.成型后试样经110℃保温2h干燥后,分别在1400℃、1450℃和1500℃条件下,保温2h烧成,试样编号分别为前列~No.3。用日本电子JSM6480LV型SEM扫描电镜观察不同温度煅烧后试样断口的微观结构及组织形貌。用阿基米德法测量烧后试样的体积密度和显气孔率。
六铝酸钙材料相组成的分析试验通过XRD法,对比分析了煅烧温度对固相反应合成六铝酸钙材料的相组成。各配方试样的主要矿物组成包括主晶相六铝酸钙相和少量的刚玉相,随着煅烧温度的升高,六铝酸钙相衍射峰强度有逐渐增强趋势。
镍渣及选矿工艺
2019-01-24 09:35:03
镍渣是冶炼镍铁合金时产生的固体冶炼废渣,这些冶炼废渣中仍存在少量的镍铁合金颗粒,由于镍铁价格高昂,回收这些镍铁冶炼渣中的镍铁颗粒可获得较为可观的经济效益,同时也减少了对固体废渣对土地的侵占和对环境的污染。
镍渣按照其形成的方法可分为干渣和水渣,干渣多成块状,性脆易碎。水渣的形成是干渣在融熔状态下淬水形成的细小颗粒,比重较小,性硬脆。因此,干渣和水渣的处理方法上也存在一定的区别,例如:干渣多为块状,镍铁颗粒嵌布在块状干渣中,要想回收这些合金颗粒,必须经过破碎,研磨打破连生体状态,使渣与合金颗粒分离。而水渣由于淬水后渣与合金已全部单体解离,基本不需要破碎与研磨即可进入分选流程。
区分了干渣与水渣之后,我们再来了解一下镍铁合金的组成。镍铁合金中镍含量高于7则称为是高镍,低于7则称为低镍。而这些合金随镍含量的提高导磁性逐渐下降,当镍含量达到14时,镍铁合金颗粒几乎没有任何磁性。因此要想分选出这些镍铁合金颗粒,处理需要知道镍渣是干渣还是水渣之外,还需知道合金为低镍合金还是高镍合金。
对于高镍合金,由于其导磁性较差,采用磁选方法和磁选设备难以获得较好的分选指标因此需要考虑采用重选的方法予以回收处理。镍铁合金的比重较大,废渣的比重较小,利用重选的方法很容易从镍渣中回收镍铁合金,但前提是必须使镍铁合金与固体废渣单体解离。
对于低镍合金,其自身带有磁性,采用中等强度磁场的磁选设备即可对其进行高效的分选,使分选过程更为简单方便。
镍矿选矿工艺流程
破碎为三段一闭路流程,最大给矿块度为400mm,最终破碎产品粒度为12mm。磨矿和浮选工序自投产以来,在原有设计的基础上,不断地改进和完善,将原来的两段磨矿和两段浮选流程改为三段磨矿,三段浮选流程。磨矿和浮选分为两个平行系统,每个系统的磨矿作业由6台1500×3000mm的球磨机分别与1200的螺旋分级机和500mm的旋流器相配合,组成三段闭路磨矿流程。采用了球磨机装球合理配比措施,将100、80、60和40mm的钢球分别按20%,30%,30%,20%配比添加,实践证明效果良好,使最终磨矿细度达80%-200目。浮选作业的粗,扫选采用JJF-4型浮选机,精选采用XJK浮选机,组成三段浮选回路。采取多点产出合格精矿,加丁基铵黑药等技术措施强化浮选,改善了选矿指标。当原矿含镍1.6%时,可得浮选镍精矿含镍6.3%,回收率88%~89%。
脱水工艺和设备的改进,将20平方米的圆筒式外过滤机改为折带式过滤机,可经精矿滤饼水分由原来的23%~20%。在过滤中采用矿浆蒸气加温工艺,改善了矿浆的分散性,从而进一步提高了过滤效率,降低了精矿滤饼水分;新建的精矿沉淀池,用于回收浓密机中的细粒精矿,同时为澄清水的循环使用创造了条件。
钛矿选矿工艺
2019-02-25 09:35:32
钒钛磁铁矿:这是我国钛铁矿岩矿床的首要矿石类型。依据攀枝花矿山公司的选矿研讨和出产实践,其钛铁矿精矿的选矿是在对钒钛磁铁矿石经一段磨矿(-0.4mm),一粗、一精、一扫的磁选流程磁选出磁铁矿精矿(Fe51%~52%,TiO212.6%~13.4%,V2O50.5%~0.6%)之后的磁尾(矿)进行。
钒钛磁铁矿石以Fe与Ti方式细密共生赋存在钛磁铁矿中的TiO2(约占攀西区域TiO2总储量的53%),因为赋存状况、粒度,以及在高炉冶炼绝大部分没有被复原而以TiO2方式进入炉渣的化学反应特性等要素,现在还难以用机械选矿办法收回使用。
可是,跟着攀枝花钢铁研讨所和北京钢铁研讨总院对钛磁铁矿的铁、钛、钒归纳收回而对冶炼工艺和技能的改善与进步,现已基本上打通流程,取得了活跃的效果。此外,还展开了复原磨选制取铁粉和归纳收回钒钛的实验。其流程是:
钒钛铁精矿—铁粉燧道窑
碳复原—V2O5
破碎磨矿— 富钒钛料—湿法别离—TiO2
重磁选别离
钛铁矿、金红石砂矿:这是我国现在出产钛铁矿和金红石精矿的首要矿石类型。依据海南中兴精密陶瓷微粉总厂和海南省冶金工业总公司所属沙老、南港、清澜(铺前)、乌场(保定)4个国有钛(砂)矿的出产实践,其钛铁矿、金红石、锆石、独居石砂矿的采矿、选矿工艺流程和各种精矿的技能指标如图3.5.10。采矿的回采率>95%,贫化率
为了进步资源的使用率和经济效益,削减中矿、尾矿的积压和对环境的污染,广州有色金属研讨院曾专题研讨了“海南岛海边砂矿难选中矿钛元素赋存状况及归纳收回途径”(第三届全国矿产资源归纳使用学术会议论文集,1990年)。该研讨、实验标明:
①钛元素首要赋存在以Ti4+与Fe2+呈类质同象置换而构成的钛-铁矿系列中;其间钛铁矿(含TiO252%~54%)和富铁钛铁矿(含TiO246%)所占的份额达66.2%,其次是富钛钛铁矿(含TiO256%~58%)占19.2%,钛赤铁矿(含TiO210.7%~19.5%)占14.6%。此外,钛元素还少量地赋存在金红石、锐钛矿、白钛石和榍石中。
②难选中矿属钛铁矿、锆石、独居石、金红石、锐钛矿等的混合矿藏,矿藏粒度0.2~0.08mm(属可选粒度);选用二介质作“沉浮”选矿,比重
3.3的有用重矿藏下沉产率达73.5%。
③在下沉的重矿藏中,除主收钛铁矿外,可归纳收回锆石、独居石、富钛钛铁矿和金红石;其有用的选矿流程有二:其一是有用重矿藏经电磁选场强6000Oe分选出占钛铁矿矿藏份额88.1%的磁性产品(TiO243%),再经800℃、10min的氧化焙烧,最终经场强650Oe弱磁选,在磁选产品中可取得TiO250%~51%的钛铁矿精矿产品;其二是有用重矿藏(钛铁矿粗精矿,含TiO243%~46%)经电选(2.1kV,120r/min),在导体产品中可取得TiO251%~53%的钛铁矿精矿产品。
④在经场强8000—12000Oe磁选的尾矿中,再选用浮选,可取得合格的独居石精矿;再对其经场强>20000Oe磁选的非电磁性重矿藏尾矿中,选用电选,可在非导体性产品中取得合格的锆石精矿,在导体性产品中取得合格的金红石精矿。
国内外钛矿资源的90%以上用于出产钛白,钛白的出产工艺流程,首要有先进的氯化法、法和传统的硫酸法。
钛材生产工艺
2019-01-25 13:37:03
目前,金属钛生产的工业方法是可劳尔法,产品为海绵钛。制取钛材传统的工艺是将海绵钛经熔铸成锭,再加工而成钛材。按此,从采矿到制成钛材的工艺过程的主要步骤为:钛矿->采矿->选矿->太精矿->富集->富钛料->氯化->粗TiCl4->精制->纯TiCl4->镁还原->海绵钛->熔铸->钛锭->加工->钛材或钛部件上述步骤中如果采矿得到的是金红石,则不必经过富集,可以直接进行氯化制取粗TiCI4。另外,熔铸作业应属冶金工艺,但有时也归入加工工艺。 上述工艺过程中的加工过程是指塑性加工和铸造而言。塑性加工方法又包括锻造、挤压、轧制、拉伸等。它可将钛锭加工成各种尺寸的饼材、环材、板材、管材、棒材、型材等制品,也可用铸造方法制成各种形状的零件、部件。 钛和钛合金塑性加工具有变形抗力大;常温塑性差、屈服极限和强度极限比值高、回弹大、对缺口敏感、变形过程易与模具粘结、加热时又易吸咐有害气体等特点,塑性加工较钢、铜困难。 故钛和钛合金的加工工艺必须考虑它们的这些特点。 钛采用塑性加工,加土尺寸不受限制,又能够大批量生产,但成材率低,加工过程中产生大量废屑残料。 针对钛塑性加工的上述缺点,近年来发展了钛的粉末冶金工艺。钛的粉末冶金流程与普通粉末冶金相同,只是烧结必须要在真空下进行。它适用乎生产大批量、小尺寸的零件,特别适用于生产复杂的零部件。这种方法几乎无须再经过加工处理,成材率高,既可充分利用钛废料作原料,又可以降低生产成本,但不能生产大尺寸的钛件。钛的粉末冶金工艺流程为:钛粉(或钛合金粉)->筛分->混合->压制成形->烧结->辅助加工->钛制品。 钛材生产的原则流程 钛材除了纯钛外,目前世界上已经生产出近30种牌号的钛合金。使用最广泛的钛合金是Ti-6Al-4V,Ti-5Al—2.5Sn等
铜合金电渣重熔工艺
2018-12-12 17:59:44
铜合金电渣重熔工艺,其特征在于,电渣重熔时选用如下重量百分浓度渣系之一:(1)二元渣CaF270-80%、Na3AlF620-30%,(2)二元渣CaF2 70-85%、MgF215-30%,(3)二元渣CaF270-80%、NaF20-30%,(4) 三元渣CaF260-80%、MgF215-30%、CaO2-10%,(5)稀土三元渣CaF2 46-54%、Al2O316-24%、CeO26-34%,(6)五元渣CaF258-62%、 CaO8-12%、Al2O38-12%、SiO28-12%、MgO8-12%,渣料在重熔前充分干燥。
铝型材镀钛金工艺
2019-03-01 09:02:05
铝型材镀钛金工艺,归于镀膜技能,它是在惯例镀钛工艺基础上添加预镀和电镀工艺过程,预镀工艺是将活化后的镀件置于食盐和的水溶液中进行化学处理;电镀工艺的镀液成分包含硫酸镍、氯化镍、、十二烷基硫酸钠、糖精、亮光剂,本工艺具有简略、有用、作用佳等长处,本工艺制得的钛金铝型材其膜层硬度HV≈1500、平等条件下比镀22K金耐磨150倍,可加工成各种形状的金色、五颜六色,黑色等亮光的多种系列铝型材产品。 铝型材镀钛金工艺,包含选材、抛光、化学除油、清水冲刷、活化、真空镀钛工艺过程,其特征在于它还包含: a、预镀工艺,该工艺是将活化后并经清水冲刷的钛金铝型材置于由食盐、和水组成的液体中进行化学处理,处理温度为常温,处理时刻至液体发作剧烈化学反应停止; b、电镀工艺,该工艺中镀液成份包含硫酸镍、氯化镍、、十二烷基硫酸钠、糖精、亮光剂,工艺条件:电流3-4A/dm2阴极移动、5-7A/dm2空气拌和,镀液温度50-60℃,PH值3.9-4.2,电镀时刻15分钟。
钠化钒渣提钒工艺
2019-02-19 12:00:26
直接往含钒铁水中增加6%的纯碱、8%的铁皮,处理后得钠化钒渣。含钒铁水的脱钒率可达60%~80%。钠化钒渣含V2O5达6%以上。主要成分为NaVO3、Na4V2O7、Na3VO4的复合物。硫构成Na2S进入渣相,脱硫率大于80%;磷构成Na3PO4进入渣相,脱磷率60%~80%。所得半钢的硫、磷含量均低于制品钢的规格,因而可在转炉内完成无渣或少渣炼钢。
选用天然碱处理含钒铁水得到的钠化钒渣,曾在四川西昌410厂进行过湿法提钒及收回钠盐的扩展试验。天然碱取自河南吴城及内蒙古西林郭勒盟及鄂尔多斯湖等地。天然碱是Na2CO3及少数NaHCO3、Na2SO4、NaCl的混合物。所得钠化钒渣的成分如下:成分V2O5Na2OPSiO2S%12.8840.861.289.42.09
工艺流程共分6步:1)碳酸化浸取;2)浸取液的氧化及净化;3)深度碳酸化、浓缩结晶分出NaHCO3;4)碱性铵盐沉钒、制取;5)沉钒后液蒸、回来沉钒、后液回来浸取;6)NaHCO3煅烧得纯碱、煅烧得产品V2O5。
此流程在技术上有诱人的远景,扩展试验已成功,产品合格。但纯碱直销严重,故未能施行。
高炉富锰渣的冶炼工艺特点
2019-01-04 17:20:15
高炉富锰渣的冶炼工艺特点
高炉冶炼生产富锰渣在我国较普遍,其工艺流程、生产设备与高炉生铁、锰铁、锰硅合金基本相同,但与其它高炉产品在工艺操作上有自己的特点:
1.在所有高炉产品中,高炉富锰渣冶炼温度是最低的。理论上要求炉温控制在保证铁、磷从相图研究和生产实践来看渣的熔化温度一般在1000—1200℃,将炉温控制在1280—1350℃之间能使锰的入渣率达到85%左右,铁、磷入渣率在5%左右。
2.在所有高炉产品中,高炉富锰渣的炉渣碱度是最低的。大部分为自然碱度的酸性渣冶炼,碱度一般控制在0.3以下。而生铁炉渣碱度为1.0左右,硅锰合金渣碱度在0.6—0.8左右。
3.高炉冶炼富锰渣一般是高负荷低风温操作,其负荷与入炉的矿的含铁量有关。含铁低时风温低负荷高,含铁高时风温高负荷低。
4.高炉冶炼富锰渣煤气热能利用好。顶温一般只有200—300℃,但化学能利用相对较差,混合煤气中CO2一般仅10%左右。
5.富锰渣冶炼为大渣量冶炼渣铁比高的达3—4,低的也在1以上。其含锰的高低主要取决于矿石中的含锰和含铁量,锰的回收率一般可达到85%—90%。
6.入炉原料粒度一般锰矿为5—50mm,冶金焦碳为15—100mm。
电炉富锰渣的生产
1)电炉富锰渣的工艺过程与高炉冶炼富锰渣的工艺过程基本相同,都是渣中锰的富集过程,但在冶炼操作上则有所不同。主要有:①电炉冶炼的热源靠电源,电炉的炉料可以搭配部分粉焦和粉矿。 ②电炉的炉身矮,料柱短,煤气量少,故煤气通过料柱的压力降小。③电炉冶炼富锰渣质量较好,渣中含锰量高,含磷和铁较低,可以冶炼出w(SiO2)
48%的富锰渣(没有焦炭的灰分参加造渣)。④电炉富锰渣不仅可作为冶炼锰硅合金的原料,而且还可以作为冶炼金属锰的优质原料。⑤出炉后,为使渣中的铁珠完全沉淀(降低富锰渣含铁、磷)需要在渣坑或渣包内镇静一定时间再放渣浇铸。
2)电炉冶炼富锰渣的原料电炉冶炼富锰渣的主要原料是含铁的锰矿石、焦炭和萤石(或硅石)。为了满足富锰渣质量要求,普通电炉富锰渣对入炉锰矿石的化学成分要求如下:m(Mn)/m(Fe)=0.3~2.5,w(Mn+Fe)≥38%,w(Mn)≥18%,w(A12O3+SiO2)≤35%,m(SiO2)/m(A12O3)≥1.7,m(CaO)/m(SiO2)0.3。锰矿石的入炉粒度,一般为5~50mm,含粉率小于8%,锰矿石含水要控制在8%以下。焦炭主要是做还原剂用,要求固定碳含量≥80%,灰分≤18%,焦炭粒度为3~15mm。萤石要求CaF2含量≥85%,粒度为5~80mm。硅石要求,SiO2含量大于97%,粒度为20~80mm
铬渣回收铬铁合金的工艺
2019-01-24 09:36:35
铬铁冶炼渣简称铬渣,是冶炼铬铁合金时产生的固体废渣,这些固体废渣如果不及时进行科学有效的处理,将会对环境和人类健康造成极大的威胁,而回收铬铁合金渣不仅可以获取一定的经济收益,也为铬渣的下一步处理和回收打下铺垫。
铬渣中含有一定量的铬铁合金颗粒,回收这些铬铁合金颗粒可获取可观的经济效益,那么怎样回收其中的铬铁合金颗粒呢?众所周知,铬铁合金的比重较大,而固体废渣的比重较小,利用重选法从铬渣中回收铬铁合金在理论上是可行的,为此我们对铬铁渣的跳汰选矿进行了深入的研究和实践工作,最终获得非常好的回收效果,也证明的跳汰机回收铬铁合金的可行性。
铬渣中的铬铁合金被包裹在废渣中,要想回收铬铁合金必须对铬铁渣进行破碎,使铬铁合金与废渣单体解离,在这种状态下可最大程度回收铬铁合金颗粒,利用跳汰机对破碎后的铬渣进行跳汰选矿,回收8~30mm粒级粗粒铬铁合金,对跳汰机尾矿进行再次粉碎,再回收0~8mm细粒铬铁合金颗粒,整个过程实现了对粗细铬铁合金的全部回收,获取最大的经济效益。
铬渣硬度较大,必须采用鄂式破碎机进行第一道破碎工艺,第二道细碎处理可采用棒磨机等设备进行。粉碎后的铬渣可销向新型建材厂制成新型建材,基本实现了对铬渣的全部回收利用。
铜镉渣提取镉绵工艺研究
2019-02-21 11:21:37
镉没有独自矿床,常与铅锌矿共生,含镉0.01%~0.07%,选矿时大部分进入锌精矿。约95%的镉是从锌冶炼进程中收回的,冶炼出产质料首要有湿法净液工序的铜镉渣、锌蒸馏的富镉兰粉、铜铅锌冶炼的烟尘、锌白工厂的浸出渣等,其间镉的含量动摇较大。现在我国锌冶炼进程中镉归纳收回率在80%左右,锌精矿中含镉平均在0.1%~0.2%左右,镉档次低,富集提取难度大。某公司锌精矿中镉档次只要0.15%左右,在选用传统湿法炼锌焙烧-浸出-净化-电积工艺中,总有适当部分镉被涣散,导致收回率下降,污染环境。现在,该公司以海绵镉作为产品出售,且产出的海绵镉含镉仅50%~60%,不能满意真空精粹对镉绵的要求,所以本文针对该公司现有镉出产现状对铜镉渣提取镉绵工艺进行了优化研讨。
一、试验质料及试剂
试验质料为驰宏公司中浸液净化所得铜镉渣,铜镉渣经80℃真空烘干36h,至分量安稳,测水份为19.82%,烘干样送分析Zn、Cu、Cd等首要元素,成果为(%):Zn 23.16、Cu 7.76、Cd 17.95、Co 0.02、Fe 0.19、Sb 0.074。质料能谱分析标明,98%的铜以金属单质的形状存在,周围集合有硫酸锌,未见高富集的金属锌独自存在,镉绝大部分以金属镉的方式存在,伴有少数。
置换锌粉为吹制锌粉,无结块、无杂物、总锌>98%、活性锌成分>92%,锌粉粒度-0.251~+0.147mm;其它试剂有98%浓硫酸,分析纯氧化锌、二氧化锰及石灰;首要器件:500mL烧怀、LabTech EH35A plus主动控温加热仪、IKARW20digital数显拌和器、温度计、分析天平、真空泵、真空干燥箱、三角漏斗、兰格BT100-1J恒流泵,PHS-3D型pH计和6503型高温复合电极。
二、试验准则流程
试验准则流程见图1。该流程将产出的镉绵经过火法工艺经粗炼和真空精粹出产高纯精镉。经过火法和湿法相结合的工艺,用精馏提镉替代电解精粹镉,并改造现有工艺流程,制备高档次镉绵,镉档次由现在的50%~60%进步到80%以上,经压团熔炼后可直接进行接连精馏,撤销接连熔炼工序和电积,完结精镉出产的接连化作业,优化工人操作环境,进步主动化水平,削减镉环境污染,完结镉提取闭路循环,到达零排放。图1 准则工艺流程
三、成果与评论
(一)铜镉渣一段浸出
1、结尾pH的影响
浸出试验条件∶液固比6∶1,时刻6h,温度80~85℃,始酸浓度10~15g/L,进程操控溶液pH=1.5~1.8,在5.5h后,调整矿浆结尾pH,过滤,浸出渣用pH=4.5~5.0的酸洗刷。成果见表1。
表1 结尾pH的影响表1标明,pH=5.22时,镉浸出率98.31%,溶液含Cd 25.25 g/L;当结尾pH=5.74时,渣含锌进步至7.64%,当浸出渣含锌较高时,将不使用于后续铜渣火法处理,一起pH升高,锌的水解趋势加大,所以浸出结尾pH不该超越5.4。
2、浸出时刻的影响
浸出试验条件∶液固比6∶1,温度80~85℃,始酸浓度10~15g/L,进程操控溶液pH=1.5~1.8,在每次完毕浸出之前0.5h,调整溶液pH至2.0~2.5,拌和0.5h,浸出渣用pH=4.5~5.0的酸洗刷。试验成果见表2。
表2 浸出时刻的影响成果标明,随时刻的延伸,渣含锌逐步下降,但几组试验成果改变不大,镉浸出率均大于99%,渣含镉小于0.65%,渣含铜可达33.5%以上,当试验时刻为2h,试验成果已到达浸出的要求,原因是用500 mL的烧怀进行试验,试验温度安稳、拌和充沛。但出产中应该操控时刻4~6h,以使反响充沛完结。表2所列4组试验数据渣含锌均比较低,这是因为结尾pH偏低的原因,结尾pH为4.0~4.5,但铜含量略微偏高,溶液成分见表3。
表3 不同浸出时刻的滤液(二)浸出渣二段逆流浸出
为尽可能操控镉的涣散,进步锌的收回及铜渣的档次,对一段浸出渣(一段扩大试验渣,含Zn6.22%,Cu 24.27%,Cd 0.49%,水51.4%)进行了二段逆流浸出。二段浸出试验条件:液固比5∶1,温度75~80℃,操控pH=2.0~2.5,时刻3h。
完结成果:二段浸出渣含Cu 29.86%,Cd 0.26%,滤液含Zn 3.9g/L。滤液返铜镉渣一段浸出工序,滤渣送铜冶炼厂火法提铜。
(三)海绵镉选择性富集
使用扩大试验滤液进行一次锌粉置换出产海绵镉。置换前溶液含Cd 24.50g/L,考虑置换前液总体积较少,试验在500mL烧怀中进行,试验溶液体积300mL,温度50~55℃,反响时刻45~60min,锌粉用量为溶液中镉理论用量的80%,锌粉参加时刻10min。海绵镉过滤洗刷,真空烘干。试验数据见表4。
表4 一次锌粉置换试验成果表4标明,当置换前液锌含量在30~40g/L时,一次置换海绵镉产品含镉可达85%以上,海绵镉含锌小于2.5%,但置换前液锌含量在80~130g/L时,一次置换海绵镉产品含镉即下降至78.42%,含锌进步至3.25%。
一次置换后溶液还有3~5g/L的镉,用锌粉置换剩余镉,镉渣回来一段铜镉渣浸出,滤液除钴后,回来锌冶炼中性浸出。
(四)海绵镉造液浸出
因为一次置换前液含锌高但含镉低,锌镉比为(4~5)∶1,故一次置换所得到的海绵镉不只含锌高,镉档次较低,且还有部分其它杂质,不能满意粗镉精粹工艺的要求(镉档次大于80%、Zn小于4%),而且不易压团,所以将一次海绵镉需进行造液浸出,除杂。
因试验室所制取的海绵镉数量少,海绵镉造液浸出试验所用质料由驰宏公司供给。海绵镉成分为(%)∶Cd 53.53、Zn 10.46、Cu 0.14、Fe 0.091。
海绵镉造液浸出试验条件及操作:将露天天然氧化后的海绵镉用高酸浸出,硫酸开始浓度400~500g/L,液固比1∶1,温度90~95℃,试验选用机械拌和,并通入适量空气,反响3h以上,依据残酸量及Cu量,参加新鲜海绵镉降酸除铜,然后稀释至液固比3∶1(与质料之比),并用石灰浆液调整酸度至4.0左右,参加除铁,无铁后参加石灰乳调整酸度至5.0~5.2,过滤,滤渣回来铜镉渣浸出,滤液用于下一工序锌粉二次置换。分析测定滤渣含Cd 2.94%,Zn 2.48%,溶液含Zn 25g/L,Cd 176g/L。
(五)粗镉提取研讨
造液浸出液用锌粉进行二次置换出产镉绵,试验条件为:置换前溶液含Cd 176g/L,Zn 25g/L,考虑置换前液的总体积较少,试验在500mL烧怀中进行,溶液体积300mL,温度50~55℃,反响时刻0.5~1.0h,锌粉用量为溶液中镉理论用量的1.1%~1.2%,锌粉缓慢参加,参加时刻10min。镉绵天然过滤,真空烘干,产品含镉95.12%,Zn 2.17%。
二次置换镉绵纯度较高,镉绵含镉大于80%,锌含量小于4%,可满意下一步镉绵粗炼和真空精粹的要求。
四、定论
断定了铜镉渣选择性浸出,海绵镉选择性富集和镉绵提取工艺优化条件。经工艺优化后镉绵含镉达80%以上,含锌小于4%,可满意后续镉绵真空精粹对质料的要求。
铝型材加工表面镀钛工艺
2019-03-01 09:02:05
铝型材镀钛金工艺,归于镀膜技能,它是在惯例镀钛工艺基础上添加预镀和电镀工艺过程,预镀工艺是将活化后的镀件置于食盐和的水溶液中进行化学处理;电镀工艺的镀液成分包含硫酸镍、氯化镍、、十二烷基硫酸钠、糖精、亮光剂,本工艺具有简略、有用、作用佳等长处,本工艺制得的钛金铝型材其膜层硬度HV≈1500、平等条件下比镀22K金耐磨150倍,可加工成各种形状的金色、五颜六色,黑色等亮光的多种系列铝型材产品。 铝型材镀钛金工艺,包含选材、抛光、化学除油、清水冲刷、活化、真空镀钛工艺过程,其特征在于它还包含: a、预镀工艺,该工艺是将活化后并经清水冲刷的钛金铝型材置于由食盐、和水组成的液体中进行化学处理,处理温度为常温,处理时刻至液体发作剧烈化学反应停止; b、电镀工艺,该工艺中镀液成份包含硫酸镍、氯化镍、、十二烷基硫酸钠、糖精、亮光剂,工艺条件:电流3-4A/dm阴极移动、5-7A/dm空气拌和,镀液温度50-60℃,PH值3.9-4.2,电镀时刻15分钟。
氯化法钛白工艺的特点
2019-02-15 14:21:16
硫酸法出产涂料级钛白要通过五大进程:原矿预备;钛的硫酸盐制备;水合Ti02制备;水合Ti02煅烧;二氧化钛后处理。包含环节如下:枯燥、磁选与磨砂、酸解、净化、浓缩、晶种与水解、水洗、漂白与漂后水洗、盐处理、煅烧、后处理、废副产品的收回、处理和使用。缺陷是流程长而杂乱、出产进程不接连、设备巨大、设备出产才能低、自动化程度低,因而产品质量不如氯化法。 氯化法最大的特色如下。 ①工艺流程短。质料高品位钛铁矿、天然金红石、富钛料或人工金红石进厂前都已按工艺要求加工好;氯化所需的1#锻后焦,也能够按工艺要求进厂,即使是块状进厂加工成工艺要求的粒度也十分简略。省掉质料加工预备工序。氯化、精制、氧化工艺进程简略接连化,出产不停顿,使工艺流程短。 ②设备小,反响速度快,出产才能大。首要设备接连运转,设备出产弹性较小,中间无法存贮逗留。 ③各相关工艺要求可靠性高,自动化程度高,较难把握。由于全进程在有压、高温、强腐蚀介质中进行,调理操控需求十分敏捷、准确才干确保体系安全运转,一切的工艺动力、质料有必要确保接连不间断。除了一般工厂的电力、蒸汽、工业用水外,还有特殊要求的空气别离设备、直销设备、脱盐水直销设备等都有必要有100%的可靠性,才干确保整个体系杰出的状况。不然一处呈现毛病,就会形成全线泊车,为此有必要对主体工艺全面进行自动操控,完成自动化。 ④产品质量好。质料纯度高,特别是精制除钒、铁的才能是硫酸法所不及的。氧化体系参数可调理,所以氯化法半成品粒度细,均匀,散布窄,白度好,为终究产品奠定了杰出基础。 硫酸法和氯化法工艺特性比照见下表.
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钛金铝型材生产工艺介绍
2019-03-01 10:04:59
铝型材镀钛金工艺,归于镀膜技能,它是在惯例镀钛工艺基础上添加预镀和电镀工艺过程,预镀工艺是将活化后的镀件置于食盐和的水溶液中进行化学处理。 电镀工艺的镀液成分包含硫酸镍、氯化镍、、十二烷基硫酸钠、糖精、亮光剂,本工艺具有简略、有用、作用佳等长处,本工艺制得的钛金铝型材其膜层硬度HV≈1500、平等条件下比镀22K金耐磨150倍,可加工成各种形状的金色、五颜六色,黑色等亮光的多种系列铝型材产品。 铝型材镀钛金工艺,包含选材、抛光、化学除油、清水冲刷、活化、真空镀钛工艺过程,其特征在于它还包含: 1、预镀工艺,该工艺是将活化后并经清水冲刷的钛金铝型材置于由食盐、和水组成的液体中进行化学处理,处理温度为常温,处理时刻至液体发作剧烈化学反应停止; 2、电镀工艺,该工艺中镀液成份包含硫酸镍、氯化镍、、十二烷基硫酸钠、糖精、亮光剂,工艺条件:电流3-4A/dm2阴极移动、5-7A/dm2空气拌和,镀液温度50-60℃,PH值3.9-4.2,电镀时刻15分钟。
氯化法钛白的工艺流程
2019-01-25 13:37:59
氯化法是相对硫酸法而言来定义的,氯化法钛白主要有以下三大工艺过程。 ①用高品位钛铁矿或天然金红石、人造富钛料,采用氯化工艺生产粗TiCl4;粗TiCI4经过提纯制取纯精TICI4。 ②精TiC14气相氧化制取符合颜料性能的金红石型Ti02粒子。 ③后处理与硫酸法相似,生产出适应不同用途的产品。 因后处理的工艺流程及设备与硫酸法相似,所以氯化法工艺流程重点在前两项。氯化法钛白工艺流程图如图1所示。后处理工艺流程如图2所示。
[next] 世界各国氯化法工艺中氧化炉基本都与沸腾氯化炉对接,仅有中国锦州厂成功实现熔盐氯化炉与氧化炉对接。
钨渣中有价金属综合回收工艺
2019-01-31 11:06:17
我国的钨矿床具有多金属共生的特色,钨冶炼现行工艺以碱浸为主,简直一切的钨碱浸渣(以下称钨渣)中都含有少数的Ta,Nb,Sc等有价金属,国内钨渣中Ta2O5+Nb2O5总含量(质量分数,下同)达0.54%~0.65%,而钽铌矿中钽铌氧化物含量达0.02%以上便具有工业挖掘价值;一起,钨渣中WO3含量达4%~7%,Sc2O3含量达0.02%~0.04%,亦具有较大的归纳收回价值。但是,现在我国钨冶炼厂对钨渣的收回处理基本上还停留在简略收回钨、部分收回钪的阶段,而对钽铌均未进行收回。查询成果表明,我国钨冶炼厂近20年来产出的钨渣已高达60多万t,钨渣的堆存使有价金属资源未能充分利用,并对环境构成污染。因而,跟着矿产资源的不断耗费和对这些金属的需求不断增大,有必要对钨渣中有价金属进行归纳收回。在此,作者对钨渣中W,Ta,Nb和Sc的收回工艺进行研究。
一、试验办法
(一)试验质料
试验用钨渣试样由国内某钨冶炼厂供给,粒度小于180μm的钨渣占95%以上,其化学成分见表1。
表1 钨渣的元素分析w∕%(二)工艺流程
试验选用的工艺流程见图1。图1 钨渣中钽铌收回工艺流程图
(三)试验分析办法
试验进程中选用分光光度法分析钨含量,选用X射线荧光分析法分析钽、铌含量。
(四)工艺进程基本原理
1、焙烧水浸进程
钨渣中含有很多的铁、锰及少数的钨、锡、钽、铌、钪等。苏打焙烧时生成溶于水的钨酸钠、硅酸钠以及难溶于水的钽酸钠、铌酸钠,经水浸过滤后使钽、铌与钨、硅开始别离,钨以钨酸钠的方式进入溶液,钽、铌以钽酸钠、铌酸钠的方式进入渣中。但在水浸进程中,硅酸钠只要部分进入溶液,其余部分仍留在水浸渣中。
2、稀酸脱硅
若水浸渣直接经高酸浸出,则易呈现硅胶,下降杂质浸出率及浸出渣的过滤功能。因为硅酸在必定条件下可构成溶胶,溶胶中的溶质能穿过普通滤纸和滤布,当改动条件(如温度、酸度、时刻等)时又很简略聚合分出,因而,低温时可选用稀酸快速处理,在硅酸聚合沉积之前过滤,以除掉大部分硅。
3、高酸浸出
稀酸脱硅渣除掉了部分铁、锰、钙等杂质,但仍有大部分杂质留在渣中,可选用高酸浸出除掉。在高酸浸出时,钽酸钠、铌酸钠转化为溶解度小的钽酸和铌酸,绝大部分留在渣中,而大部分杂质铁、锰、钙等被浸出进入溶液,到达钽铌富集的意图。高酸浸出的首要反响如下:
NaTaO3+HCl=HTaO3+NaCl,
NaNbO3+HCl=HNbO3+NaCl。
高酸浸出时,酸度越大,杂质的浸出率越高,而钽铌的丢失也越大。
二、试验成果及评论
(一)苏打焙烧及水浸
选用正交试验调查了苏打焙烧水浸进程中苏打用量、焙烧温度、焙烧时刻、水浸液固比、水浸时刻、水浸温度等要素对钨浸出率的影响。成果表明,上述前3个要素对钨浸出率的影响顺次减小,后3个要素的影响不明显。苏打用量n、焙烧温度T、焙烧时刻t对钨浸出率的影响见图2~4。
归纳各要素的影响,断定本进程的最佳条件为:
a.苏打用量为理论量的6.0倍;
b.焙烧温度:850~950℃;
c.焙烧时刻:50min;
d.水浸液固比:6∶1;
e.水浸时刻:90min;
f.水浸温度:95~100℃。
在以上最佳条件下进行验证试验,成果表明,钨的浸出率可达80%。总的来说,钨浸出率不高,这首要是因为钨渣中存在CaO或CaCO3,进入浸出液中的WO42-与CaO等作用生成白钨。图2 苏打用量n对W浸出率η的影响图3 焙烧温度T对W浸出率η的影响图4 焙烧时刻t对W浸出率η的影响
(二)稀酸脱硅
将水浸渣在体积分数为7%~9%的稀中激烈拌和浸出1~2min,快速过滤、洗刷,本进程的脱硅率可达60%。试验成果表明,浓度过高时易构成硅胶,不光除硅作用差,且过滤难;而反响时刻过长或过滤速度慢均易构成溶胶聚合。因而,应当严格控制稀酸脱硅的操作条件。
(三)高酸浸出
选用正交试验调查了浓度、浸出液固比、浸出温度T、浸出时刻t对钽铌收回率和富集渣中钽铌含量的影响,成果见图5~8。其间,w(C)为钽、铌收回率。
依据试验成果得出高酸浸出的最佳条件为:
a.浓度:20%;
b.浸出液固比:6∶1;
c.浸出时刻:60min;
d.浸出温度:95~100℃。1-w(Ta2O5+Nb2O5)-w(HCl)曲线;
2-w(C)-w(HCl)曲线
图5 浓度对钽铌富集的影响1—w(Ta2O5+Nb2O5)-w(HCl)曲线;
2-w(C)-w(HCl)曲线
图6 酸浸液固比对钽铌富集的影响1-w(Ta2O5+Nb2O5)-w(HCl)曲线;
2-w(C)-w(HCl)曲线
图7 酸浸出温度T对钽铌富集的影响1-w(Ta2O5+Nb2O5)-w(HCl)曲线;
2-w(C)-w(HCl)曲线
图8 酸浸时刻t对钽铌富集的影响
依照以上最佳条件进行验证试验,取得钽铌富集渣的典型成分,见表2。
表2 钽铌富集渣成分及金属收回率w∕%依据现在钽铌工业生产实践,对含Ta2O5在3%以上的物料即可选用矿浆萃取处理。因而,对试验所得钽铌富集渣能够直接进入现有的钽铌生产流程进行处理终究取得和五氧化二铌产品。高酸浸出后所得废酸液能够回来稀酸脱硅工序质猜中的钪首要富集在脱硅废液与高酸浸出液中,能够选用溶剂萃取或离子交换、化学沉积等办法提取。
三、定论
(一)该工艺可处理含0.15%Ta2O5,0.46%Nb2O5的钨渣,并取得均匀含Ta2O5达4.06%,Nb2O5达11.83%的钽铌富集渣,金属收回率达79.46%,富集渣可直接用于钽铌工业生产。
(二)试验断定了从钨渣中归纳收回有价金属钽、铌的最佳工艺条件;即:苏打用量为理论量的6.0倍,焙烧温度为850~950℃,焙烧时刻为50min,水浸液固比为6∶1。
(三)工艺流程较简略,选用的质料价廉易得,生产成本较低。
(四)钨可在水浸液中选用离子交换法收回,而钪可在浸出液中选用萃取法收回。
废镍渣
2017-06-06 17:49:54
废镍渣有铁磁性和延展性,能导电和导热。常温下,镍在潮湿空气中表面形成致密的氧化膜,不但能阻止继续被氧化,而且能耐碱、盐溶液的腐蚀。块状镍不会燃烧,细镍丝可燃,特制的细小多孔镍粒在空气中会自燃。加热时,镍与氧、硫、氯、溴发生剧烈反应。细粉末状的金属镍在加热时可吸收相当量的氢气。镍能缓慢地溶于稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸,但在发烟硝酸中表面钝化。镍的氧化态为-1、+1、+2、+3、+4 ,简单化合物中以+2价最稳定,+3价镍盐为氧化剂。镍的氧化物有NiO和Ni2O3。氢氧化镍〔Ni(OH)2〕为强碱,微溶于水,易溶于酸。硫酸镍(NiSO4)能与碱金属硫酸盐形成矾 Ni(SO4)2o6H2O(MI为碱金属离子)。+2价镍离子能形成配位化合物。在加压下,镍与一氧化碳能形成四羰基镍〔Ni(CO)4〕,加热后它又会分解成金属镍和一氧化碳。废镍渣银白色金属,密度8.9克/厘米3。熔点1455℃,沸点2730℃。化合价2和3。质坚硬,具有磁性和良好的可塑性。有好的耐腐蚀性,在空气中不被氧化,又耐强碱。在稀酸中可缓慢溶解,释放出氢气而产生绿色的正二价镍离子Ni2+;对氧化剂溶液包括硝酸在内,均不发生反应。镍是一个中等强度的还原剂。镍不溶于水,二价镍可能是主要生物类型,在生物体内能与很多物质络合、螯合或结合。废镍渣大量用于制造合金。在钢中加入镍,可以提高机械强度。如钢中含镍量从2.94%增加到了7.04%时,抗拉强度便由52.2公斤/毫米2增加到72.8公斤/毫米3。镍钢用来制造机器承受较大压力、承受冲击和往复负荷部分的零件,如涡轮叶片、曲轴、连杆等。含镍36%、含碳0.3-0.5%的镍钢,它的膨胀系数非常小,几乎不热胀冷缩,用来制造多种精密机械,精确量规等。含镍46%、含碳0.15%的高镍钢,叫“类铂”,因为它的膨胀系数与铂、玻璃相似,这种高镍钢可熔焊到玻璃中。在灯泡生产上很重要,可作铂丝的代用品。一些精密的透镜框,也用这种类铂钢做,透镜不会因热胀冷缩而从框中掉下来。由67.5%镍、16%铁、15%铬、1.5%锰组成的合金,具有很大的电阻,用来制造各种变阻器与电热器。
富锰渣生产方法和工艺流程
2019-01-25 15:49:32
目前产冶炼富锰渣的方法有高炉法、电炉法和转炉法三种,其中高炉法和电炉法是选择性还原,而转炉法是选择性氧化。其工艺分如下: (1)高炉法生产富锰渣的工艺与一般生铁高炉相似,其秤工艺流程如图1。 高炉冶炼富锰渣是火法富集处理高铁高磷难选贫锰矿的主要方法,也是国内外应用得较多的方法。其基本原理是选择性还原(铁、磷被还原进入生铁,锰的高价氧化物还原为低价氧化物)和高温作用下的碳酸盐分解与结晶水的挥发,从而达到锰富集的目的。其中最关键的是选择性还原。 它的基本流程是,将合格的炉料(锰矿和焦炭)从炉顶装入炉内,热风从下部风口鼓入炉内,燃烧焦炭,生成煤气(CO,CO2,H2,N2)上升,并放出大量热。在高炉内,煤气上升和炉料下降这一相对运动中,发生一系列物理化学变化。矿石中的铁和磷还原生成生铁,而锰的高价氧化物还原为低价氧化物,则以MnO再与脉石中SiO2生成Mn2SiO4而进入炉渣。煤气从炉顶逸出经除尘净化后,再作热风炉的或别的燃料。冶炼好的渣铁经铁口排出,在炉前经分离后分别在铁模和渣盘铸块,或直接送给用户。 (2)电炉冶炼富锰渣大都采用还原电炉(矿热炉),其工艺流程见图2。 电炉冶炼富锰渣基本原理与高炉冶炼富锰渣是一致的。所不同的是热源不同,高炉冶炼是焦炭燃料燃烧发热,而电炉冶炼是电能发热,加入少量的焦炭仅做还原剂用,加入少量萤石或硅石作熔剂,电炉不是鼓风冶炼,故煤气发生量少。[next] 电炉冶炼富锰渣是将配合好的炉料(锰矿石、焦炭、萤石或硅石)从炉顶装入炉内,接着把三根电极插入炉料中,电流从电极导入炉内,电炉依靠产生的电弧热和电流通过炉料、炉渣和金属时所产生的电阻热进行加热,使矿石熔化进行冶炼。炉内冶炼过程中一系列物理化学反应与高炉相同。冶炼产生的金属和炉渣集于炉底,通过出铁口定期排放。锰渣和铁水流出后,经分离后分别铸块,随着炉料的熔化,新的炉料不断从炉顶加入,冶炼过程连续进行。 (3)转炉冶炼富锰渣采用选择性氧化、低温吹炼,炉温控制在1350~1400℃。转炉工艺生产富锰渣,我国没有采用,实际应用也不多。 转炉冶炼富锰渣的基本原理是选择性氧化,根据锰、铁、磷、硅等元素不同的氧化性能,在保证硅和锰充分氧化的同时,抑制磷和铁的氧化。转炉富锰渣的冶炼过程,就是用镜铁(低品位的锰铁)在转炉中吹氧,并添加造渣熔剂,使铁水中的锰优先并以MnO形态富集于渣中而成富锰渣,而铁水中的铁和磷尽量使其不氧化或少氧化,不进入或少进入炉渣中而成为半钢。 本结只对应用较多的高炉法和电炉法进行讨论。表1列出了电炉富锰渣和高炉冶炼富锰渣基本特征的比较。相关指标对比见表2。表1 高炉法和电炉法治炼富锰渣技术指标比较项目高炉法电炉法备注治炼原理选择性还原选择性还原 生产方式连续连续 锰回收率/%85~9085~90 影响锰回收率的主要因素焦比高,碱度高、回收率低电耗高,碱度高、回收率低 还原剂焦碳及CO焦碳及CO 热原焦碳燃烧电能 煤气量大小 煤气中N2多少 煤气中CO及发热值CO低,发热值低CO高,发热值高 富集效果Mn较低,P较高Mn较高,P较低相同原料成分时表2 高炉法与电炉法技术指标对比项目 单位 方法电炉法高炉法吉林遵义鞍山玛瑙山苏联湘潭广西玛瑙山上海鞍山营口炉量/KVA(或m3)9000180018001800 558313215513日产量/(t·d-1)47 14 125 335012058电耗/(KW·h·t-1)12311100123520192082100120147105100125焦耗/(kg·t-1)181110127327 460410880510500490锰回收率/% 8686.78284.790 87889596富锰渣含Mn量/%40.664534.842.525337.9 39.537.336.536
采用什么方法冶炼富锰渣,一要看能源供应情况,二要看对富锰渣的质量要求,在电能丰富、对产品质量要求高时可采用电炉法,否则用高炉法。
含钒钛磁铁矿磁选工艺
2019-01-25 10:19:03
钒钛磁铁矿石属于晚期岩浆分凝矿床的矿石。就其矿石粒度嵌布特征和矿物磁学性质而言,这种类型矿矿石是磁选较易处理的对象。目前在我国和国外已具有一定的生产规模,且有较广阔的发展远景。矿石中除含有磁铁矿外多伴生有钛铁矿和钒钴镍等有用元素。脉石矿物多为辉长岩。
我国攀枝花冶金矿山公司处理的就是钒钛磁铁矿。矿石的主要金属矿物有钛磁铁矿、钛铁矿、另有少量磁赤铁矿、褐铁矿、针铁矿、硫钴矿、硫镍钴矿、黄铜矿及墨铜矿等。脉石矿物主要以钛普通辉石、斜长石为主、其次为橄榄石、钛闪石,还有少量的绿泥石、蛇纹石等。
该公司采用一段闭路磨矿和二段磁选一段扫选的工艺流程分选磁性矿,见下图,同时结合其他方法回收钛矿物和钒钴镍矿物。磁选指标为:原矿品位30.81%,精矿品位51.59%,尾矿品位14.17%,回收率74.5%。
攀枝花钒钛磁铁矿磁选流程
铝型材镀钛金工艺简析
2019-03-11 13:46:31
铝型材镀钛金工艺,归于镀膜技能,是在惯例镀钛工艺基础上添加预镀和电镀工艺过程。预镀工艺是将活化后的镀件置于食盐和的水溶液中进行化学处理;电镀工艺的镀液成分包含硫酸镍、氯化镍、、十二烷基硫酸钠、糖精、亮光剂,本工艺具有简略、有用、作用佳等长处,本工艺制得的钛金铝型材其膜层硬度HV≈1500、平等条件下比镀22K金耐磨150倍,可加工成各种形状的金色、五颜六色,黑色等亮光的多种系列铝型材产品。
铝型材镀钛金工艺,包含选材、抛光、化学除油、清水冲刷、活化、真空镀钛工艺过程,其特征在于它还包含:
一、预镀工艺,该工艺是将活化后并经清水冲刷的钛金铝型材置于由食盐、和水组成的液体中进行化学处理,处理温度为常温,处理时刻至液体发作剧烈化学反应停止;
二、电镀工艺,该工艺中镀液成份包含硫酸镍、氯化镍、、十二烷基硫酸钠、糖精、亮光剂,工艺条件:电流3-4A/dm2阴极移动、5-7A/dm2空气拌和,镀液温度50-60℃,PH值3.9-4.2,电镀时刻15分钟。
钒钛磁铁矿分离工艺实例
2019-02-21 12:00:34
以钒钛磁铁矿为质料直接出产V2O5的工厂主要有南非、芬兰及澳大利亚等国的钒厂。钒钛磁铁矿中钒主要以类质同象替代尖晶石中的铁,但各地的钒钛磁铁矿仍有其成矿的差异。
一、芬兰
芬兰劳塔鲁基公司的奥坦马基矿含40%的磁铁矿,含V 0.25%~0.3%。钒存在于钛磁铁矿晶格中。矿石先磁选去掉脉石,然后细磨至0.1~0.2mm,湿式磁选得含钒磁铁矿精矿,成分如下:
成分 V Fe TiO2 SiO2
% 0.65 69.5 1.8 0.5
该流程的特色为用球团矿在竖炉中焙烧。加3%~6%的纯碱制成10~12mm的球团入炉,1200℃逗留约11h。冷却至600~700℃出炉。用水浸36h。钒浸取率大于95%。加Al2(SO4)3除硅,清液加硫酸铵沉淀出。浸取后的球团作为炼铁质料。
木斯塔瓦拉是该公司在1962年发现的新基地,1976年建成投产。矿石含Fe 17%、V 0.2%。其工艺流程基本上与奥坦马基类似。钒的总回收率为77%。沉钒率为99.8%,年产V2O5 3kt。制品成分如下:制品V2O5V2O4Fe2O3SiO2Na2OK2ONH3H2O钒酸铵/%900.60.020.10.10.15.63.2熔片/%926.00.050.150.10.1二、南非
南非德兰士瓦的布什维德火成岩有约20亿t钒钛磁铁矿。主矿层含V2O5 1.5%左右,54%~60%的Fe及12%~14%的TiO2。
(一)德兰士瓦的威特班克钒厂
其质料成分如下:成分FeV2O5TiO2Al2O3Cr2O3%50~60~2.58~201~9~1.0
其出产流程如图1。矿石经磨细至70%-200目,脱水,配加纯碱、食盐、芒硝,在反转窑内1200℃氧化焙烧。排出的HCl气体,先喷水冷却,然后用中和,通过循环吸收,NH4Cl到达150~180g/L,用作沉钒剂。焙烧料比严重、多孔,用水渗滤浸取。浸取液用NH4Cl沉钒得。在50℃下枯燥,为白色结晶,作为产品出售。进一步煅烧脱,得赤色氧化钒作催化剂用。进一步熔化,可制成熔片出售,成分如下:成分V2O5Na2OSiO2FeAsPS/%77.10.10.10.050.010.010.01红氧化钒熔片/%99.30.20.20.20.010.010.01图1 南非威特班克厂流程
从矿石至产品,钒的总收率约60%。沉钒后液经蒸腾、浓缩后可分出NaCl,与NH4Cl母液,均可回来运用。
(二)米德尔堡的瓦斯帕克洛夫厂
该厂于1974年投产。也用布什维德矿作质料。成分(%)如下:成分VFeTiO2SiO2%0.9255.612.72.2
矿石先碎至30mm,烘干,再磨细至70%-0.09mm,增加芒硝,用Na2SO4返液造粒,粒径10~12mm。先在链箅机上枯燥、预热至900℃,然后在反转窑1270℃焙烧60~110min,转化率大于92%。研讨以为,使用返液中的V5+在焙烧中起催化作用,可促进矿石中的三价钒与芒硝反响转化为可溶性V2O5。矿石中的SiO2对钒的转浸率有显着影响。由2可见,SiO2大于2.5%才有显着的晦气影响,碱与硅酸的结合随温度升高及时刻延伸而增加。图2 氧化硅对钒浸出率的影响
1-增加7%Na2SO4;2-增加14%Na2SO4
焙烧后的球团在串联的大型浸取塔使用热水作逆流浸取,温度对浸取率有显着影响,如图3所示。进步温度至125℃可显着缩短浸取时刻。图3 浸出温度对钒浸出率的影响
所得浸取液含35~70g/L V,1g/L SiO2左右,悬浮物3~7g/L。除硅时参加Al2(SO4)3,用量每mol的SiO2为1.2mol。
沉钒时参加(NH4)2SO4用量每mol的V2O5为1.2mol,pH=7.5~9,温度为25~35℃,得到的含Na2O小于0.1%,在反转窑内分化、熔化成V2O5熔片出售。
选用钒钛磁铁矿直接化焙烧后,浸取渣含钠高时,不宜再用作炼铁质料,或只能部分用作炼铁质料,是本法的严重缺陷。
含钽铌的冶炼渣的冶金富集工艺
2019-02-11 14:05:38
难选的低档次钽铌矿,特别是含钽铌的冶炼渣(如锡渣、铁渣、钨渣等),因为档次低,难处理,一般需选用冶金办法进行富集,取得的钽铌富集物可用惯例办法别离和提取钽铌。
一、酸浸出-酸分化法处理锡渣
含钽铌的锡渣组成如下(%):
Ta2O5 Nb2O5 TiO2 ZrO2 WO3 Sn SiO2 CaO 3~9 3~10 15~40 3~13 3~12 2~6 5~15 2~7 将上述锡渣用0.5%~10%的硫酸于50℃以上浸出,浸出得到的钽铌富集物用硫酸分化,1㎏物料用98%的浓硫酸,一同参加1.5㎏硫酸铵,在180℃下拌和1h,能够得到含Ta2O5 16.2%,Nb2O5 7.2%和TiO2 13.1%的矿石产品。
二、复原-氧化法处理锡渣
复原-氧化法处理工艺流程见图1。图1 锡渣处理工艺流程
锡渣组成如下(%)Ta2O5Nb2O5CaOSiO2TiO2FeOAl2O3WO3MnOMgOZrO2V2O53.853.8523.121.310.72108.183.281.281.20.850.21
进程首要分为四步
(一)将锡渣和焦碳在敞开式电弧炉内进行复原熔炼,得到含(TaNb)2O5 20%~25%的碳化钽铌富集物;
(二)将碳化物和一同进行氧化熔炼,得到氧化熔炼产品;
(三)氧化熔炼产品经破碎后,用热水于95℃拌和浸出2h,以除掉过量的碱和其他水溶性钠盐(硅酸钠,钨酸钠等),得的首要含钽酸钠、铌酸钠、氢氧化铁、碳酸钙等的滤饼。
(四)将滤饼再用20%,在75~100℃拌和浸出2~4h,这时铁被溶解除掉,而钽酸钠、铌酸钠转变为含水的氢氧化物。
三、复原-电解法处理锡渣
质料是用反射炉冶炼马来西亚锡沙矿所得的锡渣,其成分如下(%):Ta2O5Nb2O5WO3Y2O3SnTiO2ZrO21.7~2.12.3~3.51.0~3.00.20.7~2.57~103~6FeSiO2CaOMgOAl2O3MnOP2O54~726~2924~263~59~130.5~1.00.5~1.0
将锡渣1000㎏、硫酸渣(焙烧硫化铁产品含Fe 60%,Cu 0.2%,S 2%)700㎏、焦炭粉150㎏、石灰石100㎏,参加到电炉内,在1400℃下进行熔融复原,可得到含Nb3.6%、Ta3%、W2.9%的铁合金,以FeCl2、HCL、(NH4)2SO4的混合液作为电解液,铁合金作为阳极进行电解,钽、铌、钨呈细微颗粒得到浓缩而收回。
电解的反应为:3FeCl→Fe+2FeCl3
当FeCl3添加时,可参加铁屑,使FeCl3被复原成FeCl2,在电解进程中,FeCl3是循环运用的,铁合金的溶解残渣先用石油再用苏打水洗刷脱硫,得到Ta 25%、Nb 30%、W 24%的钽铌浓缩物。
铁矾渣直接还原-磁选-反浮选工艺探索
2019-01-17 10:51:29
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。
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钴渣的综合回收生产工艺探讨
2018-12-10 14:18:49
钴渣的综合回收生产工艺探讨.pdf
钛矿物
2019-01-30 10:26:34
已发现二氧化钛含量大于1%的钛矿物有140多种,但从储量和品位来看,至今只有钛铁矿和金红石以及作为混合矿物的白钛石(钛铁矿风化产物),具有开采价值,锐钛矿(金红石的变体)、钙钛矿和榍石矿床只具有较小的经济价值。几种主要钛矿物见下表。
表 重要钛矿物表矿物化学式TiO2理论含量%密度g∕cm2硬度颜色钛铁矿(ilmenite)FeTiO352.664.5~5.65~6铁黑至淡褐黑或
钢灰色金红石(rutile)TiO2100.004.5~5.26~6.5淡红褐、血红、
淡黄、淡蓝、紫、
黑等色锐钛矿(octahcdrfte)TiO2100.003.82~3.955.5~6黄褐、蓝、黑等色板钛矿(broekite)TiO2100.003.78~4.085.5~6发褐、淡黄、淡红、
淡红褐、铁黑等色白钛矿(leucosphenite)TiO2·nH2O~943.5~4.54~5.5白、黄、褐等色钙钛矿(perovskite)CaTiO358.003.97~4.065.5淡黄、淡红褐、
灰黑等色榍石(titanite)CatisiO540.83.4~3.65~5.5褐、灰、黄、绿、
紫红及黑色等