硼铁矿高炉冶炼过程中铀的物化行为

硼铁矿中含有微量铀，采用液态核乳胶照相，铀的价态分析，Ｘ射线衍射分析，电子探针等手段，测定了矿石中的铀以晶质铀矿物形成存在。矿石经高炉冶炼大部分ＵＯ３被还原成ＵＯ２在渣中富集，渣中的铀仍以晶质铀矿物形式存在。铀与其它矿物镶嵌关系及颗粒度大小均发生了变化。     

粒度对硼铁矿介电特性及微波加热特征的影响

采用谐振腔微扰法测定了不同粒度的硼铁矿在频率为2.45GHz和温度为20~800℃的介电特性,并测定其在微波场下的升温特征.结果表明:随着矿样粒度的减小,填充层空隙率降低,其介电特性增强,微波场中矿样的升温速率加快.当温度高于200℃时,矿样发生热分解产生大量微空隙而增大了空隙率,矿样的介电特性呈下降趋势,使得微波加热过程中矿样的升温速率降低.粒度对硼铁矿介电特性和升温特征的影响研究为微波在冶金领域中的应用及节约能耗提供理论依据.     

B2O3—MgO—SiO2—CaO—Fe3O4系固结块的抗压强度和还原性

用五因子回归正交设计法对Ｂ２Ｏ３－ＭｇＯ－ＳｉＯ２－ＣａＯ－Ｆｅ３Ｏ４五元系的抗压强度、还原性同组分、温度的关系做了系统的研究，建立了抗压强度、还原率两指标同Ｂ２Ｏ３，ＭｇＯ，ＳｉＯ２，ＣａＯ／ＳｉＯ２，ｔ因素的二次回归数学模型，Ｂ２Ｏ３对还原性影响不大，而对抗压强度影响显著，当Ｂ２Ｏ３含量为４－６％时，抗压强度最大，ＭｇＯ增加还原性降低，但对抗压强度影响不大，随着温度上升，抗压强度和还原性均降低     

用硼镁铁矿制取硼砂的研究

报道了硼镁铁矿有益元素综合利用的一种新途径——制取硼砂的新工艺。以硼镁铁矿为原料,经熔融还原—熔态分离铁和渣—熔渣钠化—加压水浸—过滤、浓缩、结晶制取含Na_2B_4O_7·10H_2O大于97％的硼砂。在这种工艺中采用了向熔渣中喷射粉料的技术。对原料、中间产物以及最终产物进行了X射线物相分析。讨论了这种工艺中的主要化学反应。     

硼铁矿在高炉冶炼过程中炉渣的挥发

以ＭｇＯ－ＳｉＯ２－Ｂ２Ｏ３三元系代替富硼渣为研究对象，研究了在不同气氛，温度，时间下的挥发，结果表明，该三元系在高温下的挥发与气氛有很大的关系，在还原气氛下，随温度的升高，时间的延长，挥发量明显增加，氧化气氛下挥发量较小。     

乙醇结晶法提取硼铁矿酸浸液中的硫酸镁

提出一种通过乙醇结晶提取硼铁矿酸浸液中硫酸镁的新方法,并计算硫酸镁分别在水溶剂和水-乙醇混合溶剂中的溶剂化能以及溶解过程的焓变(△Hs)和吉布斯自由能变(△Gs),从理论上验证该方法的可行性.考察溶液pH、乙醇加入量、结晶温度和初始硫酸镁浓度对硫酸镁在水-乙醇相中结晶析出的影响.研究结果表明硫酸镁在水-乙醇混合溶液中结晶析出的最佳条件为:溶液pH在1.5～2.0之间,乙醇加入体积为溶液体积的1.5倍,结晶温度为常温(l0～30℃),硫酸镁的初始浓度在1.5 mol/L以上.在此条件下,硫酸镁的析出率达到97.73％,通过XRD和TG测试分析验证结晶析出产品为七水硫酸镁,测定其纯度为99.10％,达到七水硫酸镁的国家化工行业标准HG/T2680-2009中的Ⅰ类一等品的要求.     

利用硫酸铵焙烧工艺提取硼精矿中的硼

为了更加合理有效地利用硼精矿,以辽宁硼铁矿经磁选得到的硼精矿为原料,采用硫酸铵焙烧的方法处理得到熟料,将熟料加水溶出、固液分离得到含硼溶液和提硼渣,含硼溶液用于提取硼酸,提硼渣可用于提取SiO2和MgO.通过单因素实验考察了焙烧温度、焙烧时间、铵矿比对B2O3浸出率的影响.通过正交试验得到提取B2O3的适宜工艺条件为:焙烧温度400℃,焙烧时间90 min,铵矿比1.6,该条件下B2O3的浸出率可达85%以上.对原料及提硼渣进行化学成分和物相组成分析,结果表明本工艺可使大部分硼化物生成可溶物并被提取出来,可实现硼精矿的绿色综合利用.     

硼铁矿石固相还原动力学

用热重法研究了硼铁矿石氢气还原动力学。氢气流量600ml/min,温度600～1000℃。实验结果表明,矿石结构、孔隙度和颗粒的大小对还原率有明显的影响。单一方向还原实验表明,气体在产物层孔隙的扩散对还原速度影响显著,是还原的控制步骤。将实验数据用TURK-DOGAN内扩散速度方程处理,求出H_2-H_2O气体在产物层孔隙中有效扩散系数D_o值随还原温度下降而明显减小。     

硼镁铁矿碳热还原的研究

用 MoSi_2电炉、高频感应电炉加热,在石墨坩埚里进行了硼镁铁矿碳热还原研究。探讨了在 1 450—1 800℃ 温度下矿石中有价值元素 Fe,B,Si,Mg 在碳热还原过程中的行为。结果表明,在 1 500℃以下主要是铁的还原;随着反应温度的提高,进入合金相中[B],[Si]含量增加。在 1 800℃ 左右,有利于B,Si 的还原,并有少量 MgO 被还原,合金相中碳的溶解度随[B],[Si]含量的增加而减少,而碳的活度系数γ_c却增大。反应平衡时,a_c≈1。