改质镍渣熔融还原提铁过程中组元迁移行为的研究

发布时间：2023-06-15 21:18

　　镍渣作为冶炼金属镍时所产生的工业废渣,其含铁量较高,故可作为二次资源进行回收利用。镍渣中的铁主要以铁橄榄石稳定物相形式存在,导致渣中含铁相活度低、可还原性差。因此,本文提出了利用高碱度转炉钢渣对镍渣进行改质处理、再通过铝灰还原改质熔融镍渣进行提铁的工艺,该工艺不仅能有效提高改质熔融镍渣中含铁相的活度,同时还具有以废治废的特点,有利于冶金渣的循环利用。本文基于分子离子共存理论,针对铝灰还原改质熔融镍所涉及的主要渣系,构建了CaO-SiO2-Al2O3-‘FeO’-MgO-P2O5-MnO-Cu2O熔渣体系活度模型。研究了镍渣改质以及还原过程中熔渣组元活度的演变规律,从而为改质熔融镍渣还原提铁工艺的制定与优化提供理论依据。在此基础上,采用高温实验探究了铝灰还原改质熔融镍渣过程中组元的迁移规律。所得主要结论如下。(1)基于所构建的CaO-SiO2-Al2O3-‘FeO’-MgO-P2O5-MnO-Cu2O熔渣体系活度模型研究表明,一定温度条件下,渣中(CaO)、(Al2O3)、(3CaO·P2O5)、(MnO)及(Cu2O)组元活度随熔渣碱度的增加而逐渐增大,但(SiO2)活度则随熔渣碱度的...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 课题背景
    1.3 课题研究目的及意义
    1.4 课题研究内容
第2章 文献综述
    2.1 镍渣的性质
        2.1.1 镍渣的来源
        2.1.2 镍渣的组成
        2.1.3 镍渣的物相组成
    2.2 镍渣的综合利用现状
        2.2.1 镍渣中有价元素的提取利用
        2.2.2 在其他方面的循环利用
    2.3 转炉钢渣的来源及成分
    2.4 转炉钢渣的综合利用现状
        2.4.1 提取铁资源
        2.4.2 提取有价金属
        2.4.3 其他方面的利用
    2.5 铝灰的特性及应用
        2.5.1 提取铝灰中有价金属
        2.5.2 利用铝灰做还原剂
        2.5.3 铝灰在其他方面的应用
    2.6 多组元活度模型研究现状
    2.7 本章小结
第3章 CaO-SiO_2-Al₂O₃-‘FeO’-MgO-P₂O₅-MnO-Cu₂O渣系活度模型的构建
    3.1 熔渣活度模型建立
        3.1.1 熔渣中结构单元的确定
        3.1.2 熔渣活度计算模型的构建方法
    3.2 活度模型的验证
        3.2.1 SiO₂-FeO渣系验证
        3.2.2 CaO-SiO₂-FeO渣系验证
        3.2.3 CaO-SiO₂-Al₂O₃-FeO-MgO渣系验证
    3.3 熔渣活度模型计算结果与讨论
        3.3.1 改质碱度和温度对改质镍渣各组元活度的影响
        3.3.2 还原进程中改质碱度和‘FeO’还原度对熔渣各组元活度的影响
    3.4 本章小结
第4章 铝灰还原改质熔融镍渣过程组元的迁移规律
    4.1 改质镍渣还原过程的热力学分析
    4.2 实验研究
        4.2.1 实验原料
        4.2.2 实验设备
        4.2.3 实验步骤
        4.2.4 配料计算
    4.3 Al/‘FeO’比对改质镍渣中组元迁移规律的影响
        4.3.1 Al/‘FeO’比为0.40时改质镍渣组元的迁移规律
        4.3.2 Al/‘FeO’比为0.67时改质镍渣组元的迁移规律
        4.3.3 Al/‘FeO’比为0.71时改质镍渣组元的迁移规律
    4.4 还原保温时间对改质镍渣组元迁移规律的影响
    4.5 碱度对改质镍渣组元迁移规律的影响
    4.6 本章小结
第5章 结论
参考文献
致谢



本文编号：3833689