国家自然科学基金(21276172)
- 作品数：8 被引量：15H指数：2
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- 山西某贫赤铁矿氢气还原-弱磁选实验研究被引量：2
- 2014年
- 以氢气为还原剂,通过改变还原反应温度、还原反应时间、磁选条件对山西某贫赤铁矿进行还原-弱磁选实验。还原磁化矿采用弱磁磁选工艺,得到高品位铁精矿。采用光学显微镜、XRD、H2-TPR、元素分析(ICP)和化学分析等手段对原矿组成及矿石结构进行分析。结果表明:山西某贫赤铁矿是一种典型的低品位(28.63%)、极细粒、沉积型难选赤铁矿。通过实验得到的最佳工艺条件为:焙烧还原温度440℃,还原时间75min,气体总流速100L/h,H2体积分数50%(N2为平衡气),一段磨矿20min,磁场强度0.229T.采用此工艺可得到精矿铁品位,铁回收率分别达到50.45%,60.92%.氢气还原-弱磁选工艺为山西难选贫赤铁矿的开发利用提供了依据。
- 杜文广潘峰杨颂上官炬卢杰刘守军
- 关键词：贫赤铁矿
- 氧气氛下氧化铁基脱硫剂再生床层动态研究
- 2016年
- 在微分固定床上考察了反应物氧气含量、再生温度对氧化铁基脱硫剂再生床层动态行为的影响。采用气相色谱仪和快速智能定硫仪对反应物气体氧含量和固定床床层不同位置固体颗粒硫含量进行分析检测。利用获取的床层中脱硫剂固相硫分布曲线重点计算出不同操作条件下床层反应区高度及移动速率。实验结果表明,O_2含量增加提高了脱硫剂晶粒之间的有效扩散速率,反应区高度以及移动速率变化明显;而再生温度变化对脱硫剂晶粒间扩散系数影响不大,对反应区移动速率影响不及浓度的影响显著。
- 尤雪雁上官炬关怀徐运涛
- 关键词：氧化铁脱硫剂
- 不同方法制备氧化锌高温煤气脱硫剂的原位再生动力学被引量：1
- 2017年
- 分别采用室温固相法和均匀沉淀法原位制备氧化锌脱硫剂前体,并在热天平装置上研究了再生温度及反应中氧气浓度对氧化锌高温煤气脱硫剂的原位再生行为的影响。采用收缩核模型对脱硫剂前体氧化再生过程的动力学进行了描述,并计算其反应级数及表观动力学参数,结果表明:脱硫剂原位再生的过程中动力学控制步骤发生了转移,当再生转化率低于80%时,再生反应主要为表面化学反应控制阶段;当再生转化率高于85%时,再生反应主要是颗粒内扩散控制。室温固相法和均匀沉淀法所制备脱硫剂的表观化学反应速率常数的指前因子ks0分别为4.45m/s、1.01m/s,化学反应活化能E_a分别为43.12kJ/mol、65.76kJ/mol,有效扩散系数因子D_(e0)分别为5.42×10^(–2)m^2/s、1.29×10^(–3)m^2/s,内扩散表观活化能Ep分别为38.38kJ/mol、43.29kJ/mol。此外,通过表征发现均匀沉淀法制备的脱硫剂内部活性组分更加分散、粒径更小、孔隙发达,提高了脱硫剂的再生性能。
- 冯宇史磊张赛赛武蒙蒙米杰
- 关键词：室温固相法均匀沉淀法氧化锌脱硫剂原位
- 印尼某低品位红土镍矿的热解性能被引量：2
- 2016年
- 为提高红土镍矿火法冶炼工艺技术指标,对印尼某低品位红土镍矿进行了热解性能分析。结果表明:该红土镍矿属于典型的低品位过渡层红土镍矿,主要组成矿物为利蛇纹石、针铁矿、石英、铁蛇纹石、叶蛇纹石和高岭石,镍主要赋存于蛇纹石、橄榄石等硅酸盐类矿物中,部分以氧化镍形式赋存于针铁矿中。红土镍矿热解分析结果表明:在86℃时有1次失重过程,形成1个吸热峰,有H_2O溢出,对应自由水的脱除;在268℃时有1次失重过程,形成1个吸热峰,有H_2O溢出,对应针铁矿的脱羟基过程;在589℃时发生失重,形成1个吸热峰,有H_2O溢出,对应高岭石、利蛇纹石的脱羟基反应;在816℃时有1个放热峰,而红土镍矿质量没有变化,对应利蛇纹石热解产生无定型的硅酸盐重结晶后产生镁橄榄石(Mg_2SiO_4)及顽火辉石(MgSiO_3)的过程;在1 126℃时有1次失重过程,有CO_2溢出,由白云石分解产生。试验结果对红土镍矿火法工艺的改进有指导作用。
- 杨颂上官炬杜文广刘守军史鹏政梁丽彤
- 关键词：红土镍矿热解TG-MSTG-DTGDSC
- 氧化铁高温煤气脱硫剂固定床再生动力学被引量：2
- 2016年
- 氧化铁因其硫容大、效率高、机械强度大等特性,已成为极具潜力的可再生高温煤气脱硫剂。以固定床反应器为实验装置,研究了氧气体积分数、再生温度对氧化铁高温煤气脱硫剂再生行为的影响规律。结果表明,等效粒子模型可以很好地拟合氧化铁高温煤气脱硫剂再生动力学实验数据;依据等效粒子模型并结合脱硫剂物性参数获得了氧化铁高温煤气脱硫剂再生动力学模型参数和再生动力学方程。通过比较氧化铁高温煤气脱硫剂再生过程中两个反应阶段的速率,指出内扩散过程为氧化铁高温煤气脱硫剂再生过程实现完全再生的主要控制步骤。
- 关怀上官炬尤雪雁徐运涛米杰苗茂谦
- 关键词：氧化铁高温煤气脱硫动力学
- 鲕状赤铁矿氢气低温还原焙烧机理探讨被引量：5
- 2017年
- 考察了氢气气氛下还原时间、还原温度和还原度等对鲕状赤铁矿还原过程的影响。通过电感耦合等离子原子发射光谱仪(ICP-AES)、光学显微镜、X射线衍射仪(XRD)等表征手段对还原焙烧矿物及其磁选后精矿进行了表征。结果表明:随着氢气还原时间增加,鲕状赤铁矿还原度逐步增大,还原焙烧矿金属化率逐步增大。400℃下,高纯氢气还原90 min,所得焙烧矿经磁选后可获得精矿铁品位55.55%、回收率76.94%的指标。氢气低温还原赤铁矿还原过程为:Fe_2O_3→Fe_3O_4→Fe_3O_4-δ→FeO→Fe_3O_4+Fe→Fe,但从宏观看产物由Fe_3O_4直接变为Fe,中间没有FeO产生。
- 杨颂上官炬杜文广刘守军史鹏政
- 关键词：鲕状赤铁矿氢气反应机理
- 硫代硫酸钠在红土镍矿还原焙烧-磁选工艺中的作用被引量：2
- 2016年
- 以硫代硫酸钠作为添加剂,用于红土镍矿还原焙烧-磁选工艺。研究发现,该添加剂兼具碱金属盐及硫化剂的作用。在焙烧过程中,硫代硫酸钠中的碱金属离子将硅酸盐相中的镍离子置换出来;硫代硫酸钠中的S在还原阶段与铁氧化物高温下生成Fe-Ni-S相,并以液态的形式实现对镍铁的富集,而没有磁性的FeS在后续的磁选分离中得以抛除,又实现对镍的分选。对还原焙烧及磁选工艺条件进行了考察,结果表明:还原温度为1 100℃,还原时间60min,还原气CO与CO2体积比为8/2,添加剂质量分数20%,磁场强度0.15T,磨矿时间1.0min时,精矿镍品位及回收率分别从最初的2.58%、41.66%增加至7.62%、64.83%,而镍铁回收率差可达47.10%,达到了镍的富集及分选的目的。
- 史鹏政杜文广杨颂刘守军上官炬
- 关键词：红土镍矿硫代硫酸钠还原焙烧分选
- 钙基高硫煤共热解焦中硫测定方法及分布规律被引量：1
- 2017年
- 运用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)分别研究了焦炭中无机硫和有机硫的类型,尝试用一种新方法分析热解焦中形态硫,即碘量法测定焦中无机硫化物含量、且可以直接测定焦中有机硫含量的方法,并运用此方法考察了钙基添加剂对高硫煤高温热解后形成的焦中形态硫分布的影响规律.结果表明:钙基添加剂改变了煤热解后焦炭形态硫的分布,一方面,通过高温固硫作用,提高了焦中无机硫化物含量所占比例(其中无机硫化物主要以CaS形式存在);另一方面,通过促进煤中有机硫的分解,降低了焦炭中有机硫含量所占比例.
- 周长海杜文广杨颂史鹏政刘守军上官炬
- 关键词：高硫煤高温热解焦炭形态硫
