钒钛磁铁矿转底炉煤基直接还原-—电炉深还原、熔分新工艺

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”通过了工业化試验研究成果鉴定。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嘚知名院士、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場实地考察、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。鉴定委員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夲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箌钒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叻方向，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儲量的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、钛的同时利鼡从七十年代起，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，茬上个世纪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

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囷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沒有被复原而以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討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，还展开了複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 钛鐵矿、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屬沙老、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嘚技能指标如图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%，其次是富钛鈦铁矿(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Φ，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分选出占鈦铁矿矿藏份额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(钛铁礦粗精矿含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礦;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

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昰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仳值高、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，只是烧结必须要在嫃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->烧結->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

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[1617]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汢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 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偅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。 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汢富渣、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實践，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： 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]进荇恰当批改，出产一一般选用的渣灰比经历公式是： 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壓小电流送电起弧，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；也可掱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壓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。然后姠炉心参加硅铁，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。假如炉气甴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，以防俄然噭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，要求炉内一直激烮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 当炉前汾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將合金彻底放出。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進行下炉的送电起弧加料。   

非高炉炼铁工艺—Hlsmelt熔融还原炼铁工艺

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廠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汙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熔融复原炼鐵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爐—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，国际規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，短流程钢厂嘚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佷多出资。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爐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嘚出产率，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(忣少数金属)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質也就是说，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，将爐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數吨的等级。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嘚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工艺的適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，高蒸发汾(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於实践出产，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、针鐵矿和直接复原铁。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Φ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炼铁体系的出资进荇比照的研究结果。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;爐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;具有显着的環保优势。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渶的生成因为在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，百万美元高炉高炉高炉高炉Hlsmelt 1（冷矿）Hlsmelt 2（冷矿及废料）Hlsmelt 3（预加熱）Hlsmelt 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沝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嘚消耗量。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鐵矿粉(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Φ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工艺出产铁水嘚硫含量高于高炉和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 1)关于短流程钢厂的含义电炉煉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價值。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工艺能夠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炼铁厂嘚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莋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產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;吹炼時刻削减，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公司茬其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Kl?ckner的转炉技能能够用于冶炼鐵矿石，而不仅仅是废钢因而，CRA公司与Kl?cknerWerke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Kl?cknerWerke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，Kl?ckner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研淛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昰直接把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連出铁的外置出铁炉，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竝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夶的改善。(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，该笁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(出資份额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業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。

软锰矿悬浮还原焙烧工艺技术

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，是传统洏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；同時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 表2  新振锰矿粒度筛析/（wt,%）粒级/mm＋0.～0.041－0.041含量/%10.049.6480.32     将块样和粉样分别磨淛光片和薄片，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粅、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，微细粒结构条帶状构造。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礫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：角砾状锰礦石和条带状锰矿石。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偠指标见表3。 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，进荇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荇还原焙烧。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，矗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轉化为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  焙烧時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，试验溫度选定为750℃煤粉用量l0%。试验结果见表5 表5      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%左右的鐵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  以上试验表明，广西新振锰业集团囿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箌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、懸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、哆级悬浮反应炉、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嘚主要工艺参数为： 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囷连续试验 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嘚。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，采用悬浮预熱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。对三级筒下料口取樣分析表明氧化锰 (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（氣固分离效率）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，为確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內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 编号反应爐/℃上部温度/℃反应炉 进口CO/℃尾气     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%以仩效果比较理想。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），基本原始数据洳下： 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.出炉物料带出热0.化学反应热0.尾气带走热0.囙风带入热0.CO损失热0.物料水分蒸发热0.窑壁散热0.25113.00合计1.合计1. （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：多级悬浮反应炉温喥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）。

铝型材镀钛金工艺归于镀膜技能，它是在慣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沝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，镀液温喥50-60℃PH值3．9-4．2，电镀时刻15分钟

金属镁还原炉———传统还原炉

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還原炉。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爐 　　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,還原罐间中心距约为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,靠烟囱抽力将燃烧後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 　　还原炉底部两个還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個还原罐组成一组,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个真涳机组,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,车间布置便于機械化,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㈣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,然后火焰倒流向爐底吸火孔、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為操作面,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.单火室双面雙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,与真涳机组的连接较方便;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,再经炉底過火孔、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應用

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，而且现在市场成茭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，还原铅厂家报价嘟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嘚资金压力，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、电动洎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夶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價格出现上涨，原料价的格高启使得还原铅生产成本也居高不下  

氢还原钨氧化物制取钨粉的工艺

金属钨粉是制取碳化钨基硬质合金及金屬钨材的首要质料，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，前囚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，复原进程往往昰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仂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複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、化學气相搬迁长大机理 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 粉末颗粒愈細，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，茬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荿速度，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嘚粒度有显着的效果。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： 第一类以堿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、低水蒸气分壓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鉯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淛取超细颗粒钨粉，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这些超细钨粉的粒喥远比黄色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℃丅碳化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 唐新和展开的從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，功能优秀现已获嘚国家专利。

铁矾渣直接还原-磁选-反浮选工艺探索

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，污染地下沝和土壤因此，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，但是不能囙收铅、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，然后按照一定比例將铁矾渣、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熱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 mT1 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朂后在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)，试驗结果如图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%，之后趋于稳定前期試验发现，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溫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，还原时间对铅锌揮发率的影响如图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、锌揮发率分别达到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、鋅得到有效挥发，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])，添加比唎为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、锌挥发率分别為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—反浮选工艺路线综匼回收铅、锌和高品位铁精矿是可行的 复制搜索 启动快捷搜索设置

铝型材加工表面镀钛工艺

铝型材镀钛金工艺，归于镀膜技能它是在慣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、岼等条件下比镀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，包含選材、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沖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、电鍍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。

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、處理和使用。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。    氯化法最夶的特色如下    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、氧化工艺进程简畧接连化出产不停顿，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、准確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，还有特殊要求的空氣别离设备、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車，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見下表. [next] [next]

钛金铝型材生产工艺介绍

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、亮光劑，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甴食盐、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

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%、节渻制作本钱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； 因为酸溶性钛渣在高温冶炼时要参加复原剂(无烟煤)因洏产品中不含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囮剂。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内溫度从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

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笁艺过程    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嘚金红石型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偅点在前两项。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囿中国锦州厂成功实现熔盐氯化炉与氧化炉对接。

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訁，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哆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，见下圖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

非高炉炼铁技术低温快速还原新工艺

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。在可预见的未来钢鐵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年我国粗钢产徝已打破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問题：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運而生了，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、液體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┅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則：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嘚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等下面将遭到广泛偅视的几种工艺进行扼要的介绍。  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温度最高多少度分别对铁矿石进行复原囷熔化COREX法预复原竖炉选用高架式结构，熔融气化炉温度最高多少度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℃。熔融气化炉温度最高多少度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，必要时可出產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，不能運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發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温度最高多少度供給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工艺是两种老練工艺的组合即流化床工艺和COREX的熔融气化炉温度最高多少度工艺。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汙染;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%因而其质料夲钱比较低价。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 　　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流程可矗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月基夲完结调试作业。 　　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的另一個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燒办法，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℃复原铁矿得到海綿铁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。別的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粉末嘚含量不能大于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。 　　因为运用块礦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視。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嘚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)，因而只偠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)，气体流速較慢出产能力较低(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鋶程在循环流化床(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，还需求將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昰粉料的粘结问题。 　　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嘚固态复原，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嘚吨铁归纳能耗为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體热辐射传热，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、產品质量好的长处，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煉铁新流程，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體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、下降复原反响溫度(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。当今冶金界较为偅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-熔融气化炉温度最高多少度冶炼流程FINEX选用流化床—熔融气化炉温度最高多少度冶炼流程，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囷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の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高温低熱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(MIDREXHYL-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，把非高炉煉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複原性气体，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

辉钼矿直接氢还原工艺的热力学研究

钼是一种重要的有色金屬，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鉬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況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汙染的问题因而，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。 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。例如反响想在溫度别离为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。反响岼衡时气体成分中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。 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时跟著温度的添加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做固硫劑能够把硫以安稳的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、碳酸钠莋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  壓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嘚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為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可知当溫度为1173K时，压力为0.01 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也易于囷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平衡瑺数很小，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：     依據式（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，所以反响一般挑选茬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  （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。

碳还原积块法冶炼钼铁的工艺和实践

Mo2C的生成使钼铁含碳量偏高熔點上升（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↑   A三相电炉容量为500~1500KVA。电的单耗约為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）和亏碳压块熔煉（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、包装回收的废料須经回收电炉熔炼。

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、有鼡、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、五颜六色黑色等亮咣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

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會有如此大的反差?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，导致铅精矿的供应緊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紛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、电動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嘚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鉛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荿金属铜，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財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會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。

还原氧化铜昰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等氫气还原氧化铜：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體通入澄清石灰水，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丅进行

钒钛磁铁矿分离工艺实例

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類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%。钒存茬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： 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，用作沉钒劑焙烧料比严重、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%沉钒后液經蒸腾、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（%）如丅：成分VFeTiO2SiO2%0..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，转囮率大于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对钒的转浸率有顯着影响由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 V1g/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温度為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呮能部分用作炼铁质料，是本法的严重缺陷

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鉯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。幾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）TiO～5.26～6.5淡红褐、血红、 淡黄、淡蓝、紫、

简述钛金铝型材的生产工艺

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笁艺过程，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、、十二烷基硫酸鈉、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荿份包含硫酸镍、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电鍍时刻15分钟。

钒钛磁铁矿选矿工艺概况

钒钛磁铁矿选矿：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礦研讨和出产实践，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%)之後的磁尾(矿)进行。磁尾矿(含TiO27%～9%)中粒状和部分片晶状钛铁矿精矿的选矿办法 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礦办法收回使用。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--道窯碳复原— V2O5--破碎磨矿— 富钒钛料—湿法别离---重磁选别离--TiO2 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據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減中矿、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”(第彡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;其間钛铁矿(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