熔融改质含磷钢渣碳热还原回收有价元素试验

摘要：

针对含磷转炉渣中磷、铁及锰等有价资源回收及有价元素回收后钢渣资源化利用的问题,通过理论计算、电阻炉试验、感应炉试验等研究手段,系统分析了熔融改质后的含磷钢渣碳热还原回收有价元素的热力学条件和影响规律.研究结果表明,还原温度为1 723 K、碱度为1.0～2.0时,低碱度有利于渣中铁、磷资源的回收;当炉渣碱度为1.0时,Fe2O3、P2O5、MnO还原率分别可达到99.50％、84.47％和3.26％,渣中铁元素和磷元素收得率分别为99.50％和68.69％;当碱度为1.5时,渣中Fe2O3、P2O5还原率分别为90.45％和63.73％,与碱度为1.0时相比还原率降低;当碱度为2.0时,渣铁未实现完全分离,渣中Fe2O3还原率为71.43％.在感应炉内对熔融改质工业渣碳热还原试验中,在碱度为1.0时,温度为1 723 K条件下,渣中铁元素收得率可以达到99％以上,磷收得率为47.18％;通过热力学分析可以发现,FeO、P2O5与MnO相比更容易被碳还原,在试验过程发现,FeO及P2O5先还原,反应20 min后渣中MnO开始被还原,整个还原过程中渣中MnO含量略有降低;碳热还原后渣中FeO质量分数仅为0.07％,渣中P2O5质量分数为0.93％,MnO质量分数为2.83％;利用FactSage对比改质渣还原前后物相组成可知,还原后渣中含铁物相(Ca3Fe2Si3 O12)物相能得到有效控制,磷酸钙质量分数明显减少,渣中橄榄石相大幅度增加,提高了钢渣的应用范围,这为含磷钢渣有价元素回收及资源化利用提供了研究基础.

关键词：转炉渣、熔融改质、碳热还原、高磷渣、有价元素

所属期刊栏目：57

分类号：X705;TQ126.3+5;TF769.2

资助基金：国家重点研发计划;国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2022-06-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：167-174