袁帅
- 作品数：53 被引量：193H指数：7
- 供职机构：东北大学资源与土木工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技支撑计划中国地质调查局地质调查项目更多>>
- 相关领域：矿业工程冶金工程环境科学与工程理学更多>>
- 赤泥资源化回收利用研究进展被引量：33
- 2021年
- 赤泥是生产氧化铝时排放的强碱性泥浆状废渣。我国赤泥堆存量已超过6亿t,且随着经济的发展,目前以每年高达1亿t的速度在增长。赤泥由于其复杂多变的物化性质而难以被回收利用,其大量排放与堆积对环境造成的危害日益严重,如何有效地将赤泥资源化回收利用已迫在眉睫。在概述国内外赤泥概况及赤泥物理化学性质的基础上,对赤泥的资源化回收利用技术进行了综述,将赤泥的资源化回收与利用大体上归纳为有价金属的回收(包括铁、铝、钛、钒和稀土元素等的回收,回收方法分为火法还原、湿法酸浸和物理选矿3种)、制备吸附剂(包括用于处理含重金属废水和处理酸性废气)、制备水泥、生产砖(包括烧结砖、免烧砖、保温砖等)、生产路基材料、制备陶瓷和微晶玻璃、制备新型功能材料等几个方面。然而,全球各地的赤泥成分各不相同,有些甚至差异巨大,这给赤泥的大宗量资源化利用带来了难题。就目前研究来看,一个主要的趋势为:高铁赤泥用于回收铁、铝等金属,低铁赤泥用于建材。目前,赤泥作为掺加料在低附加值的建筑材料领域中的应用相对成熟,已有工业化成果,但仍然存在含碱高、放射性等许多问题;从赤泥中回收高附加值的有价金属的研究大多仍处于实验室研究阶段。分析了赤泥不同资源化回收利用技术的优缺点,探讨了应用中存在的一些问题与不足,并提出了建议与展望。未来对赤泥综合利用研究工作,应该以赤泥的减量化、高值化、无害化、全组分利用为目标,主要围绕大量消耗赤泥为主、以开发赤泥的高附加值产品为辅多途径综合开发,提高其综合利用率。
- 李艳军张浩韩跃新韩跃新袁帅柳晓
- 关键词：赤泥物理化学性质资源化回收利用有价金属建筑材料
- 辽宁思山岭铁矿石阶段磨选试验研究被引量：4
- 2016年
- 对辽宁思山岭赤铁矿石采用阶段磨矿-磁选-混磁精矿反浮选工艺流程进行了条件试验研究,对选别过程的磨矿细度、磁场强度、药剂制度等工艺参数进行了优化。结果表明,TFe品位28.74%的原矿经磨矿后通过磁选抛尾处理可获得TFe品位37.97%的混磁精矿,混磁精矿再磨后经一粗一精三扫、中矿返回流程的反浮选工艺处理后,最终可获得TFe品位66.50%,铁回收率92.34%的浮选精矿产品。
- 袁帅韩跃新李艳军刘杰
- 关键词：赤铁矿阶段磨选反浮选
- 东鞍山贫赤铁矿石阶段磨矿—磁选—阴离子反浮选试验被引量：5
- 2015年
- 东鞍山铁矿石铁品位为33.28%;铁主要以赤褐铁矿形式存在,分布率为86.47%,但3.29%的铁以菱铁矿形式存在,会对浮选产生不利影响。现场采用两段连续磨矿—粗细分级—粗粒螺旋溜槽重选、重选中矿再磨后与细粒磁选精矿合并反浮选工艺,存在尾矿品位偏高,重选处理量小,精矿铁回收率低等问题。为此,对东鞍山铁矿厂现场原矿进行了两段阶段磨矿—阶段磁选—磁选精矿再磨后1粗1精3扫、中矿顺序返回闭路反浮选试验,可获得铁品位为65.32%、回收率为75.71%的精矿,尾矿铁品位为13.38%。与现场原工艺流程相比,铁品位提高了0.58个百分点、回收率提高了10.43个百分点,且该工艺流程简单,易于实现工业改造。该试验结果对改善东鞍山贫赤铁矿选别指标有重要的指导意义,并可为国内其他贫赤铁矿的开发利用提供参考。
- 张兆元李艳军袁帅刘杰
- 关键词：赤铁矿阶段磨选磁选反浮选
- CO与H_(2)气氛下赤铁矿还原动力学及矿相转化机理研究
- 2023年
- 针对赤铁矿开展了CO和H_(2)气氛下的矿相转化试验,详细研究了还原过程动力学,并采用X射线衍射和扫描电镜对其相变和微观结构变化进行研究,以对比CO和H_(2)矿相转化效果的差异及微观结构演变规律。结果显示,在温度460~620℃范围内,矿相转化温度的提高可以明显加快反应的速率。在CO气氛下,反应模型为收缩核模型,积分形式为G(α)=1-(1-α)^(1/2),其表观活化能为8.35 kJ/mol,指前因子为0.21 min^(-1);在H_(2)气氛下,反应模型为收缩核模型,积分形式为G(α)=1-(1-α)^(1/3),其表观活化能为20.73 kJ/mol,指前因子为4.37 min^(-1)。SEM分析结果表明,在矿相转化过程中,气体的吸附和赤铁矿的矿相转化优先发生在赤铁矿颗粒的表面和裂缝处,反应从颗粒表面和裂隙逐渐向内进行,温度应力和相变应力产生的裂纹为气体扩散提供了通道,这有利于气体及气体产物在颗粒中的内扩散,加速反应的进行。在同等试验条件下,H_(2)的矿相转化效果要优于CO。研究结果可为赤铁矿在H_(2)和CO气氛下矿相转化过程的调控提供理论支撑。
- 李新玉袁帅高鹏高鹏张洪浩李艳军
- 关键词：转化率反应速率微观结构
- 高硅型含铁锰矿石氢基矿相转化分选试验被引量：1
- 2023年
- 锰铁矿石是锰、铁选冶的重要原料,由于类质同象及微细粒嵌布等因素影响,锰与铁难以实现高效分离并综合利用。针对高硅型含铁锰矿石,制定了氢基矿相转化-磁选工艺流程,并考察了焙烧温度、焙烧时间、还原气体浓度及总气量对锰铁分离及二价锰转化率效果的影响。试验结果表明,在磨矿细度为-0.074 mm占比72%、焙烧温度660℃、气体体积比v(CO)∶v(H2)=1∶3、还原气体积浓度50%、总气量600 mL/min、焙烧时间40 min、磁选磁场强度1070 Oe的条件下,可获得全锰品位31.00%、回收率91.01%、二价锰转化率91.29%的锰精矿及铁品位28.50%、回收率50.63%的铁精矿。化学成分分析、XRD分析、SEM-EDS分析结果均表明锰矿物与铁矿物实现了有效的分离。
- 张淑敏董再蒸董再蒸袁帅李艳军
- 关键词：磁选
- 高铁低锰矿石氢基矿相转化分选试验研究
- 2023年
- 锰铁矿石是锰、铁选冶的重要原料,由于类质同象及微细粒嵌布等因素影响,锰与铁难以实现高效分离并综合利用.针对高铁低锰矿石制定了氢基矿相转化–磁选工艺流程,并考察了焙烧温度、焙烧时间、还原气体体积分数及总气量对锰铁分离及二价锰转化率效果的影响.结果表明,在焙烧温度660℃、CO与H_(2)体积比1∶3、焙烧时间30 min、还原气体体积分数60%、总气量500 mL·min^(-1)、磁场强度8.51×10^(4)A·m^(-1)的条件下,可获得铁品位55.24%、回收率91.07%的铁精矿及全锰品位34.80%、回收率77.11%、二价锰转化率88.79%的锰精矿.化学成分分析、X射线衍射(XRD)分析、扫描电子显微镜-能谱分析(SEM-EDS)均表明锰矿物与铁矿物实现了有效的分离,原矿中的主要金属矿物褐铁矿、软锰矿转化为磁铁矿、金属铁和方锰矿,二氧化硅等脉石矿物主要富集在锰精矿中.研究表明,通过控制氢基矿相转化工艺条件,锰精矿中二价锰含量显著提高,铁矿物和锰矿物可实现高效分离,且实现了原矿石全组分利用及无尾选矿的目的.氢基矿相转化技术为高铁低锰矿石的清洁高效利用提供了新方法,有望实现铁锰矿物高温还原过程的异步转化和同步分离,达到“源头减量、高效转化、精准回收”的目标,实现良好的经济效益和社会效益.
- 张淑敏张淑敏袁帅董再蒸
- 关键词：磁选
- 硫酸浸取原子吸收光谱法测定铁锰矿还原产物中二价锰的含量被引量：1
- 2022年
- 为解决悬浮磁化焙烧-磁选选别工艺得到的锰精矿还原产物中二价锰测定难题,研究了硫酸浸取火焰原子吸收光谱仪测定二价锰的方法。通过优化硫酸浓度、浸取温度、浸取时间等参数,确定了浸取二价锰的最佳条件,并进行了样品测定的线性范围、检出限、精密度试验。结果表明,2%硫酸溶液在50℃下水浴振荡浸取1 h,可实现二价锰的完全浸出,浸出后的溶液在容量瓶中静置30 min后再次混匀,用火焰原子吸收光谱仪进行测定。方法的精密度为2.31%~4.87%(n=11),线性范围为0.05~10 mg·L^(-1),检出限为0.5μg·L^(-1)。方法经比对实验、金属平衡计算等验证,结果准确、可靠、快速,已用于实际样品的批量检测。
- 王楠曲虹郦周宇袁帅张淑敏
- 关键词：原子吸收光谱价态分析
- 高硫高铁铝土矿脱硫除铁研究进展
- 2024年
- 铝是人们现代生活中重要的金属材料,铝土矿是生产铝的主要原料,随着国内铝工业的持续发展,铝土矿资源的需求量在逐年增加。但国内铝土矿资源品质较低,供给不足,铝土矿对外依存度较高,严重制约了我国铝资源的供应安全,对我国铝工业的可持续性发展产生较大威胁。为了应对我国高品质铝土矿资源的匮乏问题,开发高硫高铁等复杂难选铝土矿资源,对确保我国铝土矿资源的战略安全至关重要。我国高硫高铁等复杂铝土矿资源量大,约15亿t以上,并伴生其他战略金属资源,目前亟待高效开发,利用先进工艺可实现此类典型贫杂铝土矿的工业化应用。铝土矿中过多的硫杂质和铁杂质会对拜耳法提铝工艺产生不可忽视的影响,如腐蚀设备和管道、增加碱耗和赤泥量、影响氧化铝的质量等。因此,从我国高硫高铁铝土矿的资源现状及特点入手,综述了高硫高铁铝土矿脱硫除铁工艺现阶段的研究进展,总结了浮选脱硫、预焙烧脱硫、生物法脱硫、湿法脱硫等主要脱硫技术及物理法除铁、化学法除铁、生物法除铁等主要除铁技术,探讨了各种工艺的工业化应用水平并列举了几个典型高硫高铁铝土矿的工业化应用实例,将为我国开发利用复杂铝土矿资源提供理论支撑,使难利用铝资源得到有效利用,降低我国对国外铝资源的依赖水平,提高铝土矿资源的保障力。
- 李晓坤段语嫣赵冰袁帅
- 关键词：脱硫除铁
- 赤铁矿石深度还原熟料高效分选工艺试验被引量：4
- 2014年
- 为确定难选细粒赤铁矿深度还原所得熟料的高效分选工艺，进行了深度还原熟料的分选条件试验研究。采用探索性试验得到基础工艺流程，通过条件试验，确定了适宜的磨矿细度和磁选工艺流程，阶段磨矿阶段选别工艺流程可作为细粒赤铁矿石深度还原熟料高效分选的流程。全铁品位57．09％的还原熟料在一段磨矿细度-0．074mm占11％，二段磨矿细度-0．074mm占77％～93％，磁选柱磁场强度7．3kA／m，水流量为70mL／s的条件下，可获得铁品位和铁回收率均高于87％的高质量深度还原铁粉产品。为深度还原一高效分选的工业应用提供了理论依据和实践基础。
- 李艳军袁帅
- 关键词：赤铁矿磨矿细度磁场强度
- 含菱铁矿难选铁矿石的特点及选矿技术研究趋势被引量：13
- 2015年
- 本文主要介绍了我国菱铁矿的成因、特性及资源的分布等,重点阐述了国内多个比较典型的含菱铁矿难选铁矿矿山的选矿技术发展状况,同时指出了这些含菱铁矿难选铁矿石资源综合利用的发展方向。
- 李艳军杨光赵瑞超韩跃新袁帅
- 关键词：菱铁矿难选铁矿石选矿技术
