熔融改质对含磷钢渣中磷的高效富集、迁移及分离机制的表征及其调控机理

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51704080
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    23.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0411.钢铁冶金
  • 结题年份:
    2020
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

High-phosphorus iron ore resources is rich in China, accounting for over 10% of iron ore resources reserves. Due to the higher phosphorus content, the high-phosphorus iron ore can not be fully utilized, the use of high phosphorus ore in smelting is very concerned. The use of high phosphate is bound to bring high phosphorous slagutilization problems. So based on the above-mentioned background, this project put forward a new idea for high utilization efficiency of P-bearing slag, that is, to fully consider the efficient utilization of phosphorus resources in slag after dephosphorization during the slag tapping process, and use residual heat of steel slag to do melting modification treatment on slag, to provide a basis for the subsequent processing of phosphorus resources high efficient recovery of P-bearing slag for phosphate fertilizer. However, the current basic research on high efficient resource utilization of high phosphorus slag is relatively few, especially lack of deep and systematic study on the slag melting modification mechanism and high efficient enrichment, migration and separation mechanism of phosphorus in slag. So the project carried out the relevant basic theory research to solve the above problems, the effect of the melting modificaiton on enrichment behavior and migration regularity of phosphorus in the slag was analyzed, and the phase structure evolution law and regulation mechanism of P-bearing slag during the melting modification process were explored, and the effect of melting modification on the separation behavior and resource utilization of phosphorus in slag also systematic researched, the mechanism of phosphorus resource efficient recycling in P-bearing slag was revealed, and the P-bearing slag high effective utilization model and process route were established, which provides theoretical guidance for the high efficient use of high-phosphorus iron ore in china.
我国高磷铁矿石资源丰富,占全国铁矿资源保有储量的10%以上,因含磷较高而无法得以充分利用,在冶炼中利用高磷矿备受关注。由于高磷矿的利用,必然带来高磷渣利用的难题,因此本项目提出了含磷渣高效利用的新思路,即在脱磷后出渣过程中充分考虑渣中磷资源高效利用的问题,利用钢渣余热对钢渣进行熔融改质处理,为含磷渣中磷资源高效回收作钢渣磷肥的后续处理提供基础。然而目前关于高磷渣高效资源化利用的基础研究相对缺乏,尤其是钢渣熔融改质机制及其对渣中磷的高效富集、迁移及分离机制缺乏深入系统研究。因此本项目针对以上问题开展相关基础理论研究,分析熔融改质对渣中磷的富集行为及迁移规律的影响,探索含磷渣在熔融改质过程中物相结构演变规律及其调控机制,同时系统研究熔融改质对渣中磷的分离行为及资源化利用影响规律,揭示含磷渣中磷资源高效回收的作用机理,并建立含磷渣高效利用模式及工艺路线图,从而为我国高磷矿的高效利用提供理论指导。

结项摘要

我国高磷铁矿石资源丰富,占全国铁矿资源保有储量的10%以上,因含磷较高而无法得以充分利用,在冶炼中利用高磷矿备受关注。由于高磷矿的利用,必然带来高磷渣利用的难题,因此本项目针对以上问题开展相关基础理论研究,分析熔融改质对渣中磷的富集行为及迁移规律的影响,探索含磷渣在熔融改质过程中物相结构演变规律及其调控机制,同时系统研究熔融改质对渣中磷的分离行为及资源化利用影响规律。主要研究结论如下:(1)含磷渣物相主要以富磷相、基体相和RO相存在;渣中的磷主要以nC2S-C3P固溶体存在于富磷相中。渣中P2O5增加及炉渣碱度的适当降低有利于渣中磷的富集,渣中添加MgO和MnO含量并不影响渣中富磷相的存在形式及富集程度。(2)SiO2、Al2O3及TiO2熔融改性能改变富磷相nC2S-C3P固溶体析出形式,适宜的炉渣改质碱度为1.5~2.0,改性后富磷相P2O5含量达到31%以上,富磷相粒径明显增大,熔融改性后富磷相完全满足钢渣磷肥对磷含量的要求。(3)在nC2S-C3P固溶体析出温度范围内,控制合适的温度(1350℃~1380℃)、保温时间(不少于60min)和温降速率(小于5K/min)有利于磷在nC2S-C3P固溶体中高浓度富集和富磷相粒径的长大;(4)Al2O3及TiO2改性只是增加了富磷相中磷含量,并不改变渣中磷元素赋存形式,因此Al2O3及TiO2熔融改性使炉渣枸溶率略有增加;然而合适的改性剂SiO2加入,抑制低枸溶率β-Ca3(PO4)2相析出,炉渣枸溶率明显增大;(5)经SiO2、Al2O3和TiO2改性后炉非磁性物中P2O5含量高,磷回收率可达到80%以上,提取的非磁性物可用作磷肥工业,实现了绝大部分磷元素的回收利用;磁性物中TFe和CaO含量高,铁回收率60%左右,可以返回冶炼过程循环利用。因此采用合适工艺对转炉渣进行熔融改质,使渣中磷得到有效富集,然后通过磁选提取富磷相的方案是可行的,从而为我国高磷矿的高效利用和含磷渣的资源化利用提供理论指导。

项目成果

期刊论文数量(11)
专著数量(0)
科研奖励数量(1)
会议论文数量(1)
专利数量(6)
Manganese Ore Decomposition and Carbon Reduction in Steelmaking
炼钢中锰矿分解与减碳
  • DOI:
    10.1515/htmp-2017-0042
  • 发表时间:
    2018-08
  • 期刊:
    High Temperature Materials and Processes
  • 影响因子:
    1.5
  • 作者:
    Wu Wei;Wang Peng;Lin Lu;Dai Shi fan
  • 通讯作者:
    Dai Shi fan
Considerations of the green intelligent steel processes and narrow window stability control technology on steel quality
绿色智能钢铁工艺及钢材质量窄窗稳定控制技术的思考
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    International Journal of Minerals, Metallurgy and Materials
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Lu Lin;Jia-qing Zeng
  • 通讯作者:
    Jia-qing Zeng
钢包底吹氩系统优化与工业试验
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    炼钢
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张旭孝;林路
  • 通讯作者:
    林路
120t转炉底吹系统控制模型与应用效果
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    汪成义;吴巍;杨利彬
  • 通讯作者:
    杨利彬
Reaction kinetics during direct alloying of manganese ore cored wire
锰矿包芯线直接合金化反应动力学
  • DOI:
    10.1007/s42243-020-00363-7
  • 发表时间:
    2020-03
  • 期刊:
    Journal of Iron and Steel Research International
  • 影响因子:
    2.5
  • 作者:
    Wu Wei;Gao Qi;Zhang Bo;Meng Hua-dong;Lin Lu;Zeng Jia-qing
  • 通讯作者:
    Zeng Jia-qing

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其他文献

基于copula函数的纵向数据复合分位数回归及变量选择
  • DOI:
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  • 期刊:
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  • 作者:
    王康宁;李劭珉;林路
  • 通讯作者:
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LF精炼自动控制技术发展与展望
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    中国冶金
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  • 作者:
    冯梦龙;林路;赵舸;何赛;刘亚琴
  • 通讯作者:
    刘亚琴
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  • 作者:
    林路
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    林路
自适应的Dantzig 选择器的渐近性质研究
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  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    SCIENTIA SINICA Mathematica
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    盖玉洁;李锋;尹钊;林路;朱力行
  • 通讯作者:
    朱力行
熔融改质含磷钢渣碳热还原回收有价元素试验
  • DOI:
    10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20210744
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    钢铁
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    何赛;林路;刘亚琴;吕岩;胡砚斌;梁强
  • 通讯作者:
    梁强

其他文献

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林路的其他基金

基于不同原料结构条件下低碳铁素资源清洁冶炼及智能精准控制基础研究
  • 批准号:
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AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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