某菱铁矿直接还原焙烧磁选工艺研究

在分析了嘉峪关某菱铁矿矿石性质的基础上,进行了直接还原焙烧-磁选工艺处理该菱铁矿石的研究,分别对焙烧温度、煤用量、助熔剂用量、焙烧时间、磨矿细度等条件进行了研究,确定了直接还原焙烧的最佳条件,可得到铁品位94.70%、回收率90.28%的还原铁产品。     

菱铁矿石煤基直接还原过程中矿物的转化行为

为了给进一步深入开展菱铁矿石煤基直接还原的工艺研究提供理论指导,以嘉峪关某菱铁矿石为试样,通过XRD、SEM和能谱分析以及热力学计算研究了菱铁矿石煤基直接还原过程中各种矿物的转化行为。结果表明：煤用量较小时,固相反应首先生成铁（镁）橄榄石,多余的铁矿物以孚氏体形式存在并在孚氏体内部形成金属铁核;增加煤用量可使金属铁核周围的孚氏体也被还原为金属铁,从而使铁颗粒得以长大。此外,随着煤用量的增加,主要脉石相铁镁橄榄石也会由于经历铁镁橄榄石→铁橄榄石→孚氏体→金属铁的反应历程而形成部分铁颗粒。     

菱铁矿在煤基直接还原条件下的转化过程

为研究菱铁矿在强还原气氛下加热过程中铁矿物的转化过程和规律,采用热重分析、X射线衍射和扫描电镜等手段研究了嘉峪关某菱铁矿石在煤基直接还原过程中菱铁矿的热行为和不同条件下焙烧产物中铁矿物的存在形式等.结果表明,菱铁矿在煤基直接还原条件下转化为金属铁的历程为FeCO₃→Fe₃O₄→FeO→Fe.转化过程分为菱铁矿分解和铁氧化物还原两个阶段;热分解阶段在556.6℃时基本结束,最终产物为Fe₃O₄;铁氧化物的还原阶段在556.6℃以后、1200℃时完全结束,最终产物为金属铁.      

表面活性剂调控制备钛层柱蒙脱石

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面活性剂,优化水热合成条件,调控制备了氧化钛层柱蒙脱石材料. 考察了实验过程中反应条件及CTAB用量对钛基蒙脱石层间距的影响,比较了钛基蒙脱石经500℃热处理前后层间纳米TiO2晶粒大小及形态的变化. 结果表明,CTAB对水合钛基柱撑剂在蒙脱石纳米层间域的"生长"过程起到了调控的作用. 应用拉曼光谱和XRD等对所得材料进行了结构分析,讨论了表面活性剂调控钛基柱撑蒙脱石的可能机理,为制备集吸附与光催化降解于一体的新型高效水处理材料提供了新途径.     

煤种对嘉峪关某菱铁矿直接还原的影响

为研究煤种对某菱铁矿直接还原-磁选的影响,进行两种煤在不同煤用量条件下的对比试验,并运用XRD和SEM探讨两种煤的灰分及挥发分指标对直接还原过程的影响机理。结果表明:在采用两种煤的条件下,还原铁的品位都随煤用量的增加而降低,烟煤回收率随煤用量增加先增加后降低,石煤回收率随煤用量增加而增加。在同样煤用量时,烟煤焙烧产物铁颗粒较石煤大且向矿石边缘积聚明显,主要是与石煤相比,烟煤灰分较低,挥发分较高,导致烟煤对菱铁矿直接还原的速度不平稳。