黄仔牛:改质镍渣熔融氧化过程中熔化特性与黏度演变规律的研究论文

黄仔牛:改质镍渣熔融氧化过程中熔化特性与黏度演变规律的研究论文

本文主要研究内容

作者黄仔牛(2019)在《改质镍渣熔融氧化过程中熔化特性与黏度演变规律的研究》一文中研究指出:闪速炉水淬镍渣是镍冶炼过程中产生的大宗固废,其中的TFe含量可达40wt%,因此研究镍渣中铁资源综合回收对镍渣的综合利用有重要意义。熔化特性与黏度直接影响熔渣中的化学反应速率、传质速率以及晶体的析出与长大速率,是熔融镍渣氧化过程中磁铁矿相生成的重要影响因素。镍渣成分复杂,元素种类较多,其主要渣系为CaO-SiO2-FeO-MgO四元体系,因此我们在研究该四元体系的基础上,探究实际镍渣熔化特性与黏度的变化规律和主控因素,为改质熔融氧化法提取镍渣中的铁资源提供理论基础和实验支撑。本文研究了碱度与FeO含量对CaO-SiO2-FeO-MgO渣系相图、熔化特性以及黏度的影响,并从微观结构演化上阐明了黏度的变化规律;研究了碱度对镍渣熔化温度与黏度的影响规律,获得了最佳的氧化条件;最后探究了改质镍渣熔融氧化过程中铁元素的富集行为。具体结论如下:(1)利用FactSage计算CaO-SiO2-FeO-MgO四元相图,分析结果表明:在空气气氛下,当碱度为0.381.50时,成分点位于尖晶石相初晶区,且随碱度的增加,尖晶石相初晶区面积先增大后减小;当FeO含量为6.0016.00 wt%时,成分点位于黄长石相初晶区,当FeO含量达到26.00 wt%时,成分点位于尖晶石相初晶区;FeO含量为26.0046.07 wt%时,随着FeO含量的增加,尖晶石相初晶区面积逐渐增大。(2)对CaO-SiO2-FeO-MgO四元渣系的熔化特性与黏度的变化规律的研究表明:当碱度为0.381.50时,随着碱度的增加,渣系的液相线温度、熔化温度和临界黏度温度均呈先减小后增大的趋势,当碱度为0.90时,液相线温度、软化温度、半球温度、流动温度和临界黏度温度均达最低,分别为1297℃、1244℃、1256℃、1274℃和1263℃;当FeO含量为6.0046.07 wt%时,随着FeO含量的增加,渣系的液相线温度、熔化温度和临界黏度温度均呈减小的趋势;随着碱度与FeO含量的增加,熔渣黏度逐渐减小,这主要是因为熔渣结构发生了由层状或网状结构向二聚体或单体结构转变,使得硅酸盐的聚合度不断减小。(3)对实际镍渣的熔化温度与黏度的研究表明:当碱度为0.381.50时,随着碱度的增加,镍渣的熔化温度与临界黏度温度呈先减小后增加的趋势,当碱度为0.90时,镍渣的熔化温度与临界黏度温度最低,软化温度、半球温度、流动温度和临界黏度温度分别为1275℃、1313℃、1406℃和1294℃,这些结果与(2)中的研究结果保持一致;改质镍渣熔融氧化过程中,适宜的氧化条件是温度14001500℃,碱度0.90。(4)对实际镍渣中磁铁矿相析出行为的研究表明:改质剂CaO的加入有助于镍渣中铁橄榄石与铁镁橄榄石的分解;改质剂CaO与氧气同时存在的条件下,可以实现镍渣中的铁组分向磁铁矿相中的迁移与富集;尖晶石中主要物相为磁铁矿相(Fe3O4)。碱度为0.90的改质氧化镍渣在非平衡凝固过程中,磁铁矿相在1455℃时开始析出,010 s时磁铁矿相晶粒的长大速率为1.20μm/s,明显高于1022 s时磁铁矿相晶粒的长大速率0.16μm/s,22 s后磁铁矿相的晶粒尺寸基本保持不变,呈颗粒状。

Abstract

shan su lu shui cui nie zha shi nie ye lian guo cheng zhong chan sheng de da zong gu fei ,ji zhong de TFehan liang ke da 40wt%,yin ci yan jiu nie zha zhong tie zi yuan zeng ge hui shou dui nie zha de zeng ge li yong you chong yao yi yi 。rong hua te xing yu nian du zhi jie ying xiang rong zha zhong de hua xue fan ying su lv 、chuan zhi su lv yi ji jing ti de xi chu yu chang da su lv ,shi rong rong nie zha yang hua guo cheng zhong ci tie kuang xiang sheng cheng de chong yao ying xiang yin su 。nie zha cheng fen fu za ,yuan su chong lei jiao duo ,ji zhu yao zha ji wei CaO-SiO2-FeO-MgOsi yuan ti ji ,yin ci wo men zai yan jiu gai si yuan ti ji de ji chu shang ,tan jiu shi ji nie zha rong hua te xing yu nian du de bian hua gui lv he zhu kong yin su ,wei gai zhi rong rong yang hua fa di qu nie zha zhong de tie zi yuan di gong li lun ji chu he shi yan zhi cheng 。ben wen yan jiu le jian du yu FeOhan liang dui CaO-SiO2-FeO-MgOzha ji xiang tu 、rong hua te xing yi ji nian du de ying xiang ,bing cong wei guan jie gou yan hua shang chan ming le nian du de bian hua gui lv ;yan jiu le jian du dui nie zha rong hua wen du yu nian du de ying xiang gui lv ,huo de le zui jia de yang hua tiao jian ;zui hou tan jiu le gai zhi nie zha rong rong yang hua guo cheng zhong tie yuan su de fu ji hang wei 。ju ti jie lun ru xia :(1)li yong FactSageji suan CaO-SiO2-FeO-MgOsi yuan xiang tu ,fen xi jie guo biao ming :zai kong qi qi fen xia ,dang jian du wei 0.381.50shi ,cheng fen dian wei yu jian jing dan xiang chu jing ou ,ju sui jian du de zeng jia ,jian jing dan xiang chu jing ou mian ji xian zeng da hou jian xiao ;dang FeOhan liang wei 6.0016.00 wt%shi ,cheng fen dian wei yu huang chang dan xiang chu jing ou ,dang FeOhan liang da dao 26.00 wt%shi ,cheng fen dian wei yu jian jing dan xiang chu jing ou ;FeOhan liang wei 26.0046.07 wt%shi ,sui zhao FeOhan liang de zeng jia ,jian jing dan xiang chu jing ou mian ji zhu jian zeng da 。(2)dui CaO-SiO2-FeO-MgOsi yuan zha ji de rong hua te xing yu nian du de bian hua gui lv de yan jiu biao ming :dang jian du wei 0.381.50shi ,sui zhao jian du de zeng jia ,zha ji de ye xiang xian wen du 、rong hua wen du he lin jie nian du wen du jun cheng xian jian xiao hou zeng da de qu shi ,dang jian du wei 0.90shi ,ye xiang xian wen du 、ruan hua wen du 、ban qiu wen du 、liu dong wen du he lin jie nian du wen du jun da zui di ,fen bie wei 1297℃、1244℃、1256℃、1274℃he 1263℃;dang FeOhan liang wei 6.0046.07 wt%shi ,sui zhao FeOhan liang de zeng jia ,zha ji de ye xiang xian wen du 、rong hua wen du he lin jie nian du wen du jun cheng jian xiao de qu shi ;sui zhao jian du yu FeOhan liang de zeng jia ,rong zha nian du zhu jian jian xiao ,zhe zhu yao shi yin wei rong zha jie gou fa sheng le you ceng zhuang huo wang zhuang jie gou xiang er ju ti huo chan ti jie gou zhuai bian ,shi de gui suan yan de ju ge du bu duan jian xiao 。(3)dui shi ji nie zha de rong hua wen du yu nian du de yan jiu biao ming :dang jian du wei 0.381.50shi ,sui zhao jian du de zeng jia ,nie zha de rong hua wen du yu lin jie nian du wen du cheng xian jian xiao hou zeng jia de qu shi ,dang jian du wei 0.90shi ,nie zha de rong hua wen du yu lin jie nian du wen du zui di ,ruan hua wen du 、ban qiu wen du 、liu dong wen du he lin jie nian du wen du fen bie wei 1275℃、1313℃、1406℃he 1294℃,zhe xie jie guo yu (2)zhong de yan jiu jie guo bao chi yi zhi ;gai zhi nie zha rong rong yang hua guo cheng zhong ,kuo yi de yang hua tiao jian shi wen du 14001500℃,jian du 0.90。(4)dui shi ji nie zha zhong ci tie kuang xiang xi chu hang wei de yan jiu biao ming :gai zhi ji CaOde jia ru you zhu yu nie zha zhong tie gan lan dan yu tie mei gan lan dan de fen jie ;gai zhi ji CaOyu yang qi tong shi cun zai de tiao jian xia ,ke yi shi xian nie zha zhong de tie zu fen xiang ci tie kuang xiang zhong de qian yi yu fu ji ;jian jing dan zhong zhu yao wu xiang wei ci tie kuang xiang (Fe3O4)。jian du wei 0.90de gai zhi yang hua nie zha zai fei ping heng ning gu guo cheng zhong ,ci tie kuang xiang zai 1455℃shi kai shi xi chu ,010 sshi ci tie kuang xiang jing li de chang da su lv wei 1.20μm/s,ming xian gao yu 1022 sshi ci tie kuang xiang jing li de chang da su lv 0.16μm/s,22 shou ci tie kuang xiang de jing li che cun ji ben bao chi bu bian ,cheng ke li zhuang 。

论文参考文献

论文详细介绍

论文作者分别是来自兰州理工大学的黄仔牛,发表于刊物兰州理工大学2019-07-18论文,是一篇关于镍渣论文,渣系论文,熔化特性论文,黏度论文,熔渣结构论文,磁铁矿相论文,兰州理工大学2019-07-18论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自兰州理工大学2019-07-18论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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