金属化炉料在高炉冶炼中的应用现状

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作者 王广伟 刘兵泽 宁晓钧 《钢铁研究学报》 北大核心 2025年第6期697-707,共11页

近年来随着高炉炼铁技术的发展、原燃料价格上涨以及“双碳”目标的提出,金属化炉料的开发和应用成为低碳炼铁领域研究的热点。系统阐述了金属化炉料的种类及来源,明确了典型金属化炉料的理化特性和成分差异,分析了金属化炉料在高炉中... 近年来随着高炉炼铁技术的发展、原燃料价格上涨以及“双碳”目标的提出,金属化炉料的开发和应用成为低碳炼铁领域研究的热点。系统阐述了金属化炉料的种类及来源,明确了典型金属化炉料的理化特性和成分差异,分析了金属化炉料在高炉中的应用现状。金属化炉料主要包括废钢、直接还原铁、铁焦和金属化烧结料等。废钢和直接还原铁含铁品位高于传统铁矿石,同时具备良好的冶金性能,但废钢由于形状差异大且成分复杂,其利用存在一定局限性,需要制定统一的行业标准以指导废钢在高炉中的合理应用。直接还原铁用于高炉冶炼有显著的增产降碳效果,但价格昂贵;铁焦和金属化烧结料等新型金属化炉料目前主要处于基础研究阶段,还未进行大规模的工业应用实践。不同金属化炉料的理化特性存在较大的差异,将其添加至高炉时通常要求适宜的粒度、规则的形状、良好的冶金性能,且有害元素含量需控制在一定范围内。国内外大量生产实践表明金属化炉料的使用能够降低高炉生产的还原剂比,从而提高生产效率并降低CO_(2)排放量,金属化炉料添加量每提高10%,铁水产量增加约8%,炼铁系统CO_(2)排放减少6%。综上所述,金属化炉料在高炉中有着广泛的应用前景,是钢铁行业实现“双碳”目标的有效措施之一。 展开更多

关键词 高炉 金属化炉料 废钢 直接还原铁 碳减排

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机械力化学方法活化矿渣研究 被引量：26

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作者 高树军 吴其胜 张少明 《南京工业大学学报（自然科学版）》 CAS 2002年第6期61-65,共5页

根据机械力化学原理,采用高能球磨技术对3种矿渣进行活化,分别研究了3种矿渣的粒度、密度和净浆小试体抗压强度的变化规律,并初步探讨了机械力化学活化矿渣的机理。结果表明,机械力化学高能球磨能够使矿渣粉体迅速细化,明显提高矿渣的... 根据机械力化学原理,采用高能球磨技术对3种矿渣进行活化,分别研究了3种矿渣的粒度、密度和净浆小试体抗压强度的变化规律,并初步探讨了机械力化学活化矿渣的机理。结果表明,机械力化学高能球磨能够使矿渣粉体迅速细化,明显提高矿渣的水化活性和水化强度;矿渣本身的抗压强度很低,掺入Ca(OH)2后强度显著提高,最高可达65 37MPa;高能球磨2～4h为最佳处理时间。 展开更多

关键词 机械力化学 高能球磨 矿渣 水化活性 活化 抗压强度 炼铁

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Fe^(2+)、Fe^(3+)对CaO-Al_2O_3-SiO_2-MgO系微晶玻璃析晶性能的影响规律 被引量：5

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作者 杨志杰 李宇 +2 位作者 苍大强 刁美玲 郭文波 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期45-51,60,共8页

为了利用大量的含铁铝硅酸盐固体废弃物制备具有高附加值的微晶玻璃,采用DTA、XRD、SEM、EDS等手段研究了Fe2+、Fe3+对CASM系微晶玻璃析晶性能的影响.结果表明,Fe2+在微晶玻璃中与Mg2+的作用相同,取代以网络外体形式存在的Al3+,使得微... 为了利用大量的含铁铝硅酸盐固体废弃物制备具有高附加值的微晶玻璃,采用DTA、XRD、SEM、EDS等手段研究了Fe2+、Fe3+对CASM系微晶玻璃析晶性能的影响.结果表明,Fe2+在微晶玻璃中与Mg2+的作用相同,取代以网络外体形式存在的Al3+,使得微晶玻璃的析晶温度逐渐下降,而对析晶能力几乎没有影响,并当Fe2+掺入量为2%时,主晶相由铝黄长石转变为镁黄长石,在7.5%时,进一步转变为透辉石.Fe3+掺量小于7.5%时,起到补充Si4+不足的作用,当大于7.5%时,部分Fe3+起到与Fe2+、Mg2+相同的作用,使得析晶温度呈先升后降的变化,在掺量为7.5%时,铝黄长石主晶相才开始转变为镁黄长石,在10%时,转变为透辉石,且析晶能力得到大幅提升.随着Fe2+和Fe3+含量增加,虽然微晶玻璃中主晶相的变化顺序相同,但Fe2+具有降低微晶玻璃析晶温度的作用,而一定量的Fe3+可作为晶核剂提高微晶玻璃的析晶能力. 展开更多

关键词 Fe2+ FE3+ 微晶玻璃 析晶

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高硅硫铁矿烧渣浸出过程动力学机理 被引量：6

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作者 杨声海 唐谟堂 +1 位作者 张凯 孟芸 《中南工业大学学报》 CSCD 北大核心 2001年第6期583-586,共4页

研究了高硅硫铁矿烧渣在硫酸浸出过程中的动力学机理 ,考察了液固比和温度对Fe浸出速率的影响 .实验结果表明 :在液固比γ <4.7时 ,γ对浸出过程几乎没有影响 ;当γ≥ 4.7时 ,增大γ ,浸出率下降 ;硫酸浓度的反应级数为 1.2 2 ;温度... 研究了高硅硫铁矿烧渣在硫酸浸出过程中的动力学机理 ,考察了液固比和温度对Fe浸出速率的影响 .实验结果表明 :在液固比γ <4.7时 ,γ对浸出过程几乎没有影响 ;当γ≥ 4.7时 ,增大γ ,浸出率下降 ;硫酸浓度的反应级数为 1.2 2 ;温度对Fe浸出速率的影响较大 ,提高温度有利于Fe的浸出 ;浸出 1h后浸出率能够很好地满足产物层扩散控制收缩核模型 ,即 1+2 (1-x) - 3(1-x) 2 3 =kt;表观活化能为 5 5 .46 9kJ mol.此外 ,通过化学分析和EPMA分析 ,进一步证明了反应被产物层所控制 . 展开更多

关键词 硫铁矿烧渣 硫酸 硅 动力学 浸出 炼铁

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从高炉瓦斯泥中浮选碳精矿的影响因素研究 被引量：4

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作者 聂轶苗 戴奇卉 牛福生 《中国矿业》 北大核心 2015年第1期128-130,共3页

文中采用单一浮选从高炉瓦斯泥中浮选碳精矿,通过对捕收剂用量、起泡剂用量、分散剂用量以及浮选浓度这几个主要影响因素的研究,以粗选所得精矿的品位和回收率为指标,得到各种影响因素的最佳选别条件为:捕收剂选用柴油,用量为500g/t,起... 文中采用单一浮选从高炉瓦斯泥中浮选碳精矿,通过对捕收剂用量、起泡剂用量、分散剂用量以及浮选浓度这几个主要影响因素的研究,以粗选所得精矿的品位和回收率为指标,得到各种影响因素的最佳选别条件为:捕收剂选用柴油,用量为500g/t,起泡剂选用2号油,用量为25g/t,分散剂选用六偏磷酸钠,用量为100g/t,选矿浓度为5%。在此条件下,进行一粗两精的选矿工艺,可使碳品位从29.2%提高到65%以上,回收率达到66%。 展开更多

关键词 浮选 瓦斯泥 碳精矿 影响因素

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Fe^(2+)、Fe^(3+)对CASM系微晶玻璃析晶性能的影响 被引量：6

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作者 杨志杰 苍大强 +2 位作者 李宇 刁美玲 郭文波 《陶瓷》 CAS 2011年第21期12-15,共4页

为了能够利用冶金行业中的大量含铁固体废弃物制备高附加值的微晶玻璃,采用差热分析法(DTA)研究了Fe2+、Fe3+对CASM系微晶玻璃析晶性能影响。研究结果显示,Fe2+可以降低微晶玻璃的热处理温度,但是少量的Fe3+则会使热处理温度升高。同时... 为了能够利用冶金行业中的大量含铁固体废弃物制备高附加值的微晶玻璃,采用差热分析法(DTA)研究了Fe2+、Fe3+对CASM系微晶玻璃析晶性能影响。研究结果显示,Fe2+可以降低微晶玻璃的热处理温度,但是少量的Fe3+则会使热处理温度升高。同时计算了不同含量的Fe3+和Fe2+玻璃料的析晶动力学参数K(Tp)。分析结果表明,Fe2+对该配方下的微晶玻璃的析晶能力影响较小,当其含量为0～7.5%时Fe3+对析晶能力影响也较小;当Fe3+含量高于7.5%时其能够显著提高玻璃的析晶能力,但对于采用烧结法制备微晶玻璃工艺,析晶能力太强不利于微晶玻璃的烧结。因此固体废弃物中的铁含量较高时,其以Fe2+的形式存在时较为有利。综合微晶玻璃的力学性能,在该配方体系中Fe2+和Fe3+含量应分别不高于4.5%和3.0%。 展开更多

关键词 Fe2+ FE3+ 微晶玻璃 析晶能力

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高炉瓦斯灰锌铁分离及其动力学研究 被引量：2

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作者 陈书文 田晨 李杰 《烧结球团》 北大核心 2017年第5期39-43,共5页

本文针对某高炉瓦斯灰,对其含碳球团的还原焙烧脱锌过程中锌铁分离的效果以及反应过程中的动力学状态进行研究。结果表明:在瓦斯灰的锌、铁还原实验过程中,其失重率、脱锌率以及金属化率均与其还原温度和还原时间的升高成正比。当还原... 本文针对某高炉瓦斯灰,对其含碳球团的还原焙烧脱锌过程中锌铁分离的效果以及反应过程中的动力学状态进行研究。结果表明:在瓦斯灰的锌、铁还原实验过程中,其失重率、脱锌率以及金属化率均与其还原温度和还原时间的升高成正比。当还原温度大于1 050℃并且反应15 min下,其瓦斯灰中锌基本脱除。并且在还原过程前期,其动力学方程为ln[1-r(t)]=-133.03.73e^(-144.26/RT)t,而在后期则是:ln[1-r(t)^(1/3)]~2=12436.61e^(-177.65/RT)t。 展开更多

关键词 瓦斯灰 脱锌 动力学

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高炉瓦斯灰提铁提碳研究 被引量：15

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作者 徐柏辉 王二军 杨剧文 《矿产保护与利用》 2007年第3期51-54,共4页

采用浮选—重选联合选矿技术对新余钢铁公司高炉瓦斯灰中的铁、碳进行回收,工艺简单、技术可靠、过程稳定,可获得全铁含量61.13%、回收率56.12%的铁精矿和碳含量80.09%、回收率88.04%的碳精矿,所获铁精矿、碳精矿可用作烧结原料,尾矿可... 采用浮选—重选联合选矿技术对新余钢铁公司高炉瓦斯灰中的铁、碳进行回收,工艺简单、技术可靠、过程稳定,可获得全铁含量61.13%、回收率56.12%的铁精矿和碳含量80.09%、回收率88.04%的碳精矿,所获铁精矿、碳精矿可用作烧结原料,尾矿可作为渣砖的原料。该工艺投资省,见效快,具有明显的经济效益和社会效益。 展开更多

关键词 高炉瓦斯灰 浮选 重选 铁精矿 碳精矿

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选择性还原钕铁硼废料中铁的试验研究 被引量：2

9

作者 汪金良 吴凯奇 彭如振 《矿产保护与利用》 2020年第3期51-55,共5页

基于稀土氧化物和铁氧化物还原性的差异,在高温管式炉中开展了CO选择性还原钕铁硼废料中铁的试验研究,考察了还原温度、还原时间、物料粒度和CO流量对铁还原率的影响。结果表明:钕铁硼废料中铁还原率受还原温度和还原时间影响最大,受CO... 基于稀土氧化物和铁氧化物还原性的差异,在高温管式炉中开展了CO选择性还原钕铁硼废料中铁的试验研究,考察了还原温度、还原时间、物料粒度和CO流量对铁还原率的影响。结果表明:钕铁硼废料中铁还原率受还原温度和还原时间影响最大,受CO流量影响次之,受物料粒度影响最小;在物料粒度为0.040 mm^0.045 mm、还原温度为1273 K、还原时间为50 min、CO流量为300 mL/min的条件下,铁还原率达86.23%,产物以金属铁为主,少量以FeNdO3形式与稀土共存。研究结果为钕铁硼废料中稀土和铁的综合回收提供理论支撑。 展开更多

关键词 钕铁硼废料 选择性还原 铁 稀土

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精炼废渣中CaS水化浸出的热力学及实验研究

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作者 吕宁宁 崔红兵 +3 位作者 苏畅 陈翰林 笪亚玲 温泉 《材料与冶金学报》 北大核心 2017年第2期128-135,共8页

若实现精炼废渣的循环利用,须去除其中的有害元素硫,为此,本文首先通过热力学计算绘制了不同条件下CaS-H2O体系的E-pH图,并对CaS水化后各物质的稳定区域进行了分析,之后对CaS进行了水化浸出实验,研究了溶液pH值及温度对硫浸出率的影响,... 若实现精炼废渣的循环利用,须去除其中的有害元素硫,为此,本文首先通过热力学计算绘制了不同条件下CaS-H2O体系的E-pH图,并对CaS水化后各物质的稳定区域进行了分析,之后对CaS进行了水化浸出实验,研究了溶液pH值及温度对硫浸出率的影响,结果表明:随着溶液pH值的增大,Ca元素的存在形式呈Ca^(2+)→CaSO4→Ca(OH)2的变化规律,S元素的存在形式呈HSO_4^-、S→CaSO_4→SO_4^(2-)的变化规律,硫的浸出率呈先降低后升高的趋势,常温下硫的最高浸出率为61%;随着温度的升高,CaSO_4的稳定区域逐渐缩小,Ca^(2+)+HSO_4^-和Ca(OH)_2+SO_4^(2-)的稳定区域不断扩大,硫的浸出率不断升高,373 K时硫的浸出率为71%. 展开更多

关键词 精炼废渣 CAS E-PH图 浸出 PH值 温度

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含铁尘泥高效循环利用的有效途径 被引量：6

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作者 娄绍军 《包钢科技》 2009年第1期75-76,84,共3页

含铁尘泥是钢铁冶炼中产生的可循环利用铁素资源,文章通过对含铁尘泥元素的分析,参考国内外含铁尘泥利用的方法,并结合包钢的实际情况,提出了对含铁尘泥高效循环利用的有效途径。

关键词 含铁尘泥 循环利用 有效途径

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X射线荧光法测定氧化铁皮中硅锰磷 被引量：6

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作者 李雪冬 陈延昌 +1 位作者 安青 吴晓辉 《理化检验（化学分册）》 CAS CSCD 北大核心 2004年第6期351-351,共1页

关键词 氧化铁皮 硅 锰 磷 X射线荧光法 含量测定 轧钢产物

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脆性块体应力分离方法研究

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作者 芮执元 郎福元 魏庆同 《甘肃工业大学学报》 1994年第1期65-69,共5页

研究裂纹技术应用于分离脆性块体的分离理论和分离方法。在理论上，着重论述了切口设计、敏感应力场设计、有控断裂设计和临界预荷力计算等重大问题，给出了促使固体材料快速、低能耗有控分离的适宜参数；在实用上，针对石油化工行业报... 研究裂纹技术应用于分离脆性块体的分离理论和分离方法。在理论上，着重论述了切口设计、敏感应力场设计、有控断裂设计和临界预荷力计算等重大问题，给出了促使固体材料快速、低能耗有控分离的适宜参数；在实用上，针对石油化工行业报废的大量抽油机铸铁平衡块急待破断这一工程实际课题，提出三点弯曲冲击法和楔形冲击加载法两种适宜预荷方式，基本上解决了大型废旧铸件有效回收利用的问题，经济效益显著。 展开更多

关键词 裂纹技术 应力分离方法 废钢铁解体

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火法铜渣改质还原提铁试验研究 被引量：10

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作者 王苗 杨双平 庞锦琨 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期98-101,共4页

为有效回收铜渣中有价金属铁,模拟链篦机-回转窑工艺对火法铜渣进行了提铁试验研究。结果表明,含铁量为40.2%的铜渣,配加2%的B型添加剂,成球性能良好,且生球指标在碱度适宜条件下优良;采用模拟链篦机-回转窑工艺进行造球、熔炼试验,在碱... 为有效回收铜渣中有价金属铁,模拟链篦机-回转窑工艺对火法铜渣进行了提铁试验研究。结果表明,含铁量为40.2%的铜渣,配加2%的B型添加剂,成球性能良好,且生球指标在碱度适宜条件下优良;采用模拟链篦机-回转窑工艺进行造球、熔炼试验,在碱度1.2、配碳量为理论碳当量的1.5倍、1 450℃下熔炼50 min,可以获得还原率79.7%、铁品位90.6%的二次铁资源。 展开更多

关键词 火法铜渣 提铁 还原熔炼 链篦机.回转窑 造球

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添加废钢对高炉炉料软熔特性的影响 被引量：4

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作者 刘颖超 王京彬 +2 位作者 佘雪峰 刘燕军 薛庆国 《河北冶金》 2021年第11期14-19,84,共7页

为研究高炉添加废钢对综合炉料软熔性能的影响,采用单颗粒软化荷重试验和软熔熔滴试验考察废钢与其他含铁炉料之间的交互作用,以及不同废钢配比下综合炉料的软化熔滴性能。结果表明:由于废钢致密的微观结构和其本身的成分限制,废钢与其... 为研究高炉添加废钢对综合炉料软熔性能的影响,采用单颗粒软化荷重试验和软熔熔滴试验考察废钢与其他含铁炉料之间的交互作用,以及不同废钢配比下综合炉料的软化熔滴性能。结果表明:由于废钢致密的微观结构和其本身的成分限制,废钢与其他含铁炉料之间不发生交互作用;基于废钢独特的熔融特性,其在软熔带可协助焦炭对矿石起到骨架支撑作用,软熔带透气性指数由未加废钢的216.99 kPa·℃降低至配加15%废钢的42.04 kPa·℃,熔融区间由未加废钢的108℃降低至配加15%废钢的55℃;从滴落物成分和形貌来看,高炉添加废钢可有效降低渣量,并在熔融滴落过程中快速渗碳,铁中的碳含量由空白试验的3.22%增加至加入15%废钢的4.07%。故可通过向高炉添加废钢治理炉缸的石墨化堆积。 展开更多

关键词 高炉 废钢 含铁炉料 软熔特性 交互作用 软熔带

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利用废渣钢熔炼原料纯铁 被引量：1

16

作者 吴仕富 《钢铁钒钛》 CAS 北大核心 1995年第1期54-57,66,共5页

介绍了利用废渣钢在中频感应炉内熔炼原料纯铁的新工艺，其熔化分离、脱磷、脱硫、精炼工艺独特。

关键词 中频感应炉 废渣钢 纯铁 熔炼

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废钢在高炉内软熔性能研究及应用 被引量：12

17

作者 韩宏松 姜鑫 +1 位作者 仇彬 沈峰满 《中国冶金》 CAS 北大核心 2021年第2期60-64,共5页

为了研究废钢在高炉内的软熔滴落行为,为高炉使用轻薄型废钢冶炼提供技术支撑,采用RDL-2000型熔滴炉对废钢的软熔性能进行了研究,并与烧结矿的性能进行了对比分析。研究表明,废钢在高炉内会发生明显的渗碳反应,其滴落温度远低于纯铁及... 为了研究废钢在高炉内的软熔滴落行为,为高炉使用轻薄型废钢冶炼提供技术支撑,采用RDL-2000型熔滴炉对废钢的软熔性能进行了研究,并与烧结矿的性能进行了对比分析。研究表明,废钢在高炉内会发生明显的渗碳反应,其滴落温度远低于纯铁及常规烧结矿,1 000℃以前有明显的体积膨胀,其明显的体积收缩均发生在1 200℃以上,没有明显的压差陡升现象,没有明显的熔融区间,可以降低炉料的软熔区间,有利于改善软熔带的透气性。梅钢高炉生产实践表明,高炉配加一定比例的废钢后,能够显著提高生产效率,降低燃料消耗,在120 kg/t的使用量时,增产率达到近20%,燃料比降低近30 kg/t。 展开更多

关键词 废钢 软熔性能 高炉 行为 冶炼 研究

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铁尾矿资源高效利用路径探析 被引量：15

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作者 乔波 于晓兵 +1 位作者 陶东平 张美霞 《黄金》 CAS 2023年第4期38-43,共6页

随着中国钢铁工业的蓬勃发展,铁尾矿已经成为中国储量最多的工业固体废物之一,铁尾矿的治理已成为矿山企业、冶金企业面临的关键环节。从铁尾矿资源的高效化利用角度出发,讨论了中国的铁尾矿作为混凝土原料、砂浆原料、路基材料、制砖... 随着中国钢铁工业的蓬勃发展,铁尾矿已经成为中国储量最多的工业固体废物之一,铁尾矿的治理已成为矿山企业、冶金企业面临的关键环节。从铁尾矿资源的高效化利用角度出发,讨论了中国的铁尾矿作为混凝土原料、砂浆原料、路基材料、制砖原料、加气混凝土材料、矿井充填材料等的研究现状、存在问题及未来发展方向,以期为铁尾矿的综合利用提供参考。 展开更多

关键词 综合利用 尾矿混凝土 加气混凝土 胶凝材料 铁尾矿

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阳极导电材料对铁钨锡合金粉电解铁的影响 被引量：3

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作者 范科彪 郑雅杰 何汉兵 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期866-874,共9页

研究阳极导电材料碳素钢、316L不锈钢、铅钙合金、石墨、钛涂钌板、钛板和铜板在硫酸盐和氯盐体系中对铁钨锡合金粉电解铁的影响。结果表明:电解24 h,上述阳极导电材料在氯盐中的阴极电流效率为90%、90%、66%、66%、54%、49%、33%,在硫... 研究阳极导电材料碳素钢、316L不锈钢、铅钙合金、石墨、钛涂钌板、钛板和铜板在硫酸盐和氯盐体系中对铁钨锡合金粉电解铁的影响。结果表明:电解24 h,上述阳极导电材料在氯盐中的阴极电流效率为90%、90%、66%、66%、54%、49%、33%,在硫酸盐中的阴极电流效率为90%、87%、82%、81%、73%、68%、54%。槽电压均逐渐升高,在氯盐体系中,石墨、铅钙合金、钛涂钌板和钛板作阳极导电材料时,电解液pH逐渐降低;碳素钢、316L不锈钢和铜板作阳极导电材料时,电解液pH逐渐升高。在硫酸盐体系中,铜板和碳素钢作阳极导电材料时,电解液pH基本不变;316L不锈钢作阳极导电材料时,pH逐渐升高;铅钙合金、石墨和钛板作阳极导电材料时,pH先升高后降低。基于槽电压、阴极电流效率,选择适宜的电解体系为硫酸盐体系,该体系中适宜的阳极导电材料为铅钙合金。 展开更多

关键词 铁钨锡合金粉 阳极导电材料 槽电压 pH 电流效率

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平果铝矿溶出赤泥直接还原炼铁的研究 被引量：4

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作者 李佩鸿 黎光旺 《轻金属》 CSCD 北大核心 1997年第10期20-23,共4页

在试验条件下，用平果铝矿溶出赤泥直接还原焙烧后磁选，可以有效回收其中的铁。产品海绵铁含Ｆｅ８４１７％，铁的回收率为８６９６％，金属回收率为９１４９％，可以代替废钢作为炼钢的原料。该工艺可供从有色金属废渣中回收铁... 在试验条件下，用平果铝矿溶出赤泥直接还原焙烧后磁选，可以有效回收其中的铁。产品海绵铁含Ｆｅ８４１７％，铁的回收率为８６９６％，金属回收率为９１４９％，可以代替废钢作为炼钢的原料。该工艺可供从有色金属废渣中回收铁的参考与借鉴。 展开更多

关键词 铝矿 溶出 赤泥 还原焙烧 磁选 炼铁 海绵铁

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