氧化钙强化鲕状赤铁矿H_2还原

高磷鲕状赤铁矿的还原对磁选分离起着重要作用,为鲕状赤铁矿合理利用开发提供理论依据。以高磷鲕状赤铁矿为原料、H2为还原剂,研究添加CaO对高磷鲕状赤铁矿还原的影响。研究结果表明,温度为1 100℃、碱度为1.0时,金属化率达到92.05%。XRD、SEM-EDS分析表明,添加CaO使绝大部分铁氧化物被还原为金属铁,有效促进铁橄榄石(Fe2SiO4)、铁尖晶石(FeAl2O4)还原成铁,金属铁颗粒中的杂质组分降低。动力学结果表明,原矿温度为800～1 100℃时符合未反应核模型,未添加CaO原矿表观活化能为49.16 kJ/mol,添加CaO原矿表观活化能为56.46 kJ/mol。两还原过程都受气体扩散控制。     

高磷鲕状赤铁矿磷的存在形态及脱磷机理

 针对高磷鲕状赤铁矿石矿物结构复杂导致的脱磷困难现状,为实现深度脱磷的目的,探索矿物还原过程中磷的形态及微观脱磷过程。以铁品位为44.78%、磷的质量分数为0.92%的高磷鲕状赤铁矿为研究对象,根据其面扫描电镜及矿相结构图可知,矿物之间嵌布紧密、逐层形成鲕状结构,石英、鲕绿泥石与赤铁矿等互相包裹,磷元素集中分布在鲕粒内部的氟磷灰石中。通过对焙烧产物做扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS),对高磷鲕状赤铁矿脱磷机理进行研究。研究结果表明,当YM-1脱磷剂质量分数为16%,还原过程中鲕状结构被破坏,金属铁逐渐从鲕粒中析出聚集,脉石与铁颗粒分离明显,磷化为不同形态被脱除。磁选后尾矿、铁分离完全,磷元素几乎全部进入尾矿,添加复合脱磷剂YM-1焙烧磁选后铁精矿的铁品位为90.16%,铁回收率为91.25%,磷质量分数为0.056%,脱磷率为93.91%。铁精粉各项指标满足工业冶炼要求。     

温度对高磷鲕状赤铁矿含碳球团直接还原影响

对高磷鲕状赤铁矿含碳球团直接还原进行了研究。结果表明,1100℃以下时,提高温度可以显著提高球团金属化率;1100℃以上时,继续提高温度对球团金属化率影响不大。球团金属化率越高,磁选精矿铁品位越高。还原温度不仅显著影响球团的金属化率,还影响金属铁相的长大及磁选效果。因此,控制适宜的温度对高磷鲕状赤铁矿含碳球团直接还原至关重要。     

高磷鲕状赤铁矿气基竖炉直接还原试验

针对高磷鲕状赤铁矿无法高效利用的现状,采用XRD和SEM对高磷鲕状赤铁矿矿物的组成及矿相结构进行研究分析,提出采取气基直接还原工艺来处理此类矿石。系统研究与分析了还原温度、还原时间、还原气氛和还原气量等因素对高磷鲕状赤铁矿直接还原过程中金属化率的影响规律。研究结果表明,在还原温度为1 100℃、还原时间为4 h、还原气体中φ(H_2)∶φ(CO)为1∶1、还原气体流量为2 600 m~3/h的条件下,金属化率可以达到92.10%。     

高磷鲕状赤铁矿直接还原法脱磷技术的试验研究

为了经济、合理地利用高磷赤铁矿资源,在掌握试验用高磷鲕状赤铁矿理化特性和微观特性的基础上,采用直接还原法进行了固态直接还原+高强度磁选和直接生产珠铁2种工艺的试验研究。试验结果表明,高温度、低碱度以及高配碳量有利于铁矿石中磷灰石还原进入铁水中,不利于磷的脱除;通过工艺参数的优化,采用固态还原焙烧-磁选工艺,高磷赤铁矿脱磷率能达到60%以上,而采用珠铁工艺,其脱磷率能够达到80%以上。为合理高效地处理高磷鲕状赤铁矿奠定理论基础和技术依据。     

高磷鲕状赤铁矿侧吹熔炼试验研究

针对高磷鲕状赤铁矿现有冶炼工艺难以生产低磷铁水的问题,本文提出采用富氧侧吹还原熔炼技术处理高磷鲕状赤铁矿冶炼低磷铁水,在原料分析、热力学计算的基础上,进行了还原熔炼试验,并对还原体系进行了平衡计算,得到以下结论。矿物分析表明,该矿石具有典型的鲕状结构,鲕粒中赤铁矿主要分布在与脉石矿物形成的同心环状包裹构造的壳层中,铁、磷难以进行物理分离。热力学计算表明,高磷鲕状赤铁矿在1 450～1 600℃温度范围内进行还原时,磷以单质磷形式还原进入金属铁相,不能以磷氧化物形式挥发;仅在CaO存在的条件下,H₂O及CO₂才与Fe₃P反应,使磷以Ca₃(PO₄)₂形式进入渣中。还原熔炼试验表明,矿热炉工艺中铁水中的磷含量大于1.0%,而侧吹炉还原工艺中铁水中磷含量可降低到0.45%。平衡计算表明,随着O₂/CH₄的增加和配炭比的降低,Fe的回收率减少;生铁中w[C]随着生铁中w[P]降低而降低。该研究表明,富氧侧吹还原技术具有熔...     

高磷鲕状赤铁矿脱磷技术研究

为合理利用我国储量丰富的高磷鲕状赤铁矿,针对其矿物学特点,提出了利用直接还原法处理高磷鲕状赤铁矿提铁脱磷的技术思想.实验表明,通过控制渣相碱度、还原温度和内配碳比等,可提高铁的收得率和脱磷率.     

鲕状赤铁矿深度还原物相及结构的演化规律

为了研究深度还原过程中鲕状赤铁矿石物相及结构的演化规律，采用X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）考察了不同还原阶段还原样品的物相转化和微观结构变化，并建立了相应的深度还原机理和微观结构演化模型。结果表明，鲕状赤铁矿石深度还原过程中铁矿物按照Fe2O3→Fe3O4→FeO（Fe2SiO4，FeAl2O4）→Fe的顺序还原为金属铁，杂质组分则主要依据Fe- Al- Si- O→Fe- Ca- Al- Si- O→Ca- Al- Si- O的历程形成渣相；矿石鲕状结构按照由鲕粒边缘至鲕粒内部的空间顺序逐渐发生破坏，矿石微观结构演变过程阶段；金属相及渣相的形成与聚集生长是矿石微观结构破坏的直接动力。     

鲕状高磷赤铁矿熔融还原过程脱磷技术研究

针对"宁乡式"鲕状高磷赤铁矿的矿物学特点,研究用熔融还原法处理"宁乡式"鲕状赤铁矿脱磷的技术。热力学及动力学分析和熔融还原脱磷实验表明,碱度、萤石比例等因素影响脱磷率。鲕状高磷赤铁矿熔融还原过程中配加CaO、CaF2脱磷效果显著,脱磷率最高可达97.3%。合适的二元碱度在1.8~2.2之间,CaF2的合理加入量在6%~9%。     

微波作用下高磷铁矿提铁脱磷的实验研究

进行了微波作用高磷鲕状赤铁矿煤基碳热还原提铁脱磷的实验研究。从热力学和动力学方面研究了微波强化高磷铁矿提铁脱磷的作用机理,探讨了微波场中高磷铁矿提铁脱磷的影响因素和工艺条件。结果表明:微波可以加快铁矿石碳热还原反应速率,强化提铁脱磷效果;高磷铁矿在微波场中碳热还原,再经细磨和磁选,其脱磷率可达87.8%,收铁率可达90%。     

隐晶质鲕状赤铁矿磁化焙烧过程中铁物相转变规律

摘要：鲕状赤铁矿具有含磷高、易泥化,铁与脉石矿物呈鲕状嵌布结构等特点,常规的重选和浮选等工艺难以取得较好的选矿指标。磁化焙烧-磁选工艺是利用高磷鲕状赤铁矿最有效的手段之一。X射线衍射（XRD）分析结果表明,在750℃的条件下,焙烧矿中磁铁矿的相对质量分数最大。焙烧温度高于800℃会发生过还原现象,生成富氏体,不利于焙烧矿的弱磁选。光学显微镜分析表明磁化焙烧过程不会破坏鲕状赤铁矿的鲕粒结构,只发生铁物相的转变。赤铁矿到磁铁矿的晶型转变由表及里,但是多数鲕状赤铁矿颗粒不会完全磁化,磁化焙烧效果与粒度有关。全铁品位为43.74%的矿样,在焙烧温度750℃、焙烧时间60min的条件下,弱磁选可得到全铁品位为55.42%,铁回收率为85.66%的人工磁铁矿,磁铁矿转化率在90%以上。     

微波作用高磷铁矿提铁脱磷的研究

为充分利用高磷铁矿,进行了微波作用高磷鲕状赤铁矿煤基碳热还原提铁脱磷的研究.高磷铁矿经微波作用碳热还原、细磨和磁选,其脱磷率达到87.8%,收铁率达到90%.本文从晶格能、热力学和动力学方面分析了微波强化高磷铁矿提铁脱磷的作用机理,探讨了微波应用于高磷铁矿提铁脱磷的可能性.结果表明:微波可以加快铁矿石碳热还原反应速率,...     

鲕状赤铁矿深度还原物相及结构的演化规律

为了研究深度还原过程中鲕状赤铁矿石物相及结构的演化规律,采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)考察了不同还原阶段还原样品的物相转化和微观结构变化,并建立了相应的深度还原机理和微观结构演化模型。结果表明,鲕状赤铁矿石深度还原过程中铁矿物按照Fe_2O_3→Fe_3O_4→FeO(Fe_2SiO_4,FeAl_2O_4)→Fe的顺序还原为金属铁,杂质组分则主要依据Fe-Al-Si-O→Fe-Ca-Al-Si-O→Ca-Al-Si-O的历程形成渣相;矿石鲕状结构按照由鲕粒边缘至鲕粒内部的空间顺序逐渐发生破坏,矿石微观结构演变过程可以分为边缘破坏、内部破坏、完全破坏3个阶段;金属相及渣相的形成与聚集生长是矿石微观结构破坏的直接动力。     

高磷鲕状赤铁矿煤基直接还原实验

采用XRD和SEM对高磷鲕状赤铁矿矿物的组成及矿相结构进行了研究分析,根据分析结果提出采用煤基直接还原-磁选工艺处理高磷鲕状赤铁矿,并对影响该工艺的因素进行了详细的实验研究与分析。结果表明:最佳工艺条件为还原温度1 250℃、还原时间30min、碳氧比1.8及碱度0.8,在此工艺条件下,可以得到产率为47.68%、铁品位为86.51%、铁回收率为92.94%、磷的质量分数为0.18%和金属化率为92.56%的磁选精矿以及磷回收率为92.88%的尾矿。     

高磷鲕状赤铁矿深度还原过程中磷的迁移规律

 针对鄂西某地高磷鲕状赤铁矿进行了深度还原技术研究,考查了还原温度、还原时间、配碳系数和CaO添加量对磷迁移规律的影响。结果表明：进入铁粉中磷的品位和回收率随着还原温度的升高和还原时间的延长而升高,随着配碳系数的增大先升高后降低,并在配碳系数为2.0时达到最大;而受CaO添加量的影响较小。还原物料的XRD和SEM分析表明大部分磷被还原为单质迁移进入了铁粉中。对高磷鲕状赤铁矿深度还原过程中磷的迁移规律进行了初步探索,为进一步研究高磷鲕状赤铁矿提供了一定的理论基础。     

还原剂对高磷鲕状赤铁矿还原焙烧铁磷分离的影响

研究还原剂种类及用量对高磷鲕状赤铁矿还原焙烧铁磷分离的影响.添加脱磷剂Na₂CO₃,在提铁降磷的同时能降低还原铁的硫含量;还原剂用量的增加都能促进铁还原,但使用灰分和固定碳含量较高或挥发分含量较低的还原剂时,不利于降磷.焙烧产物的X射线衍射分析表明:添加脱磷剂Na₂CO₃时,随着还原剂用量的增加,焙烧产物中金属铁含量增加,浮氏体和石英含量降低;使用灰分含量较高的还原剂时,随其用量的增加,灰分会消耗Na₂CO₃,从而减弱其对于铁还原的促进作用;还原剂用量相同时,石煤、烟煤、焦炭和褐煤所得焙烧产物中金属铁含量逐渐增加,浮氏体含量逐渐降低.总体来看,褐煤作为还原剂时铁磷分离效果最好,其次为烟煤,焦炭和石煤.      

添加剂对高MgO烧结矿中铁酸钙生成的影响

高铝铁矿在高炉中用量的逐年增加,带来了高炉炉渣变稠、脱硫困难等一系列问题。生产高Mg O烧结矿成为解决高炉炉渣性质的有效途径之一。但是,烧结料中Mg O质量分数过高会导致烧结过程中黏结液相量减少,带来烧结矿强度降低的新问题。主要尝试向烧结料中配加少量的低熔点添加剂,以促进烧结过程中铁酸钙生成,拓宽改善烧结矿强度的思路。试验选择了B2O3、Ca Cl2和Na2Si O3为添加剂,配入高Mg O、高Al2O3烧结料进行烧结,通过对试样的XRD衍射分析、观察矿相结构等,研究添加剂对烧结过程的影响。结果表明,加入这3种低熔点添加剂,均能促进铁酸钙形成,但是影响程度不同。当Mg O质量分数为4%时,B2O3、Ca Cl2和Na2Si O3配入量(质量分数)分别为0.094%、0.470%和0.470%,可形成最多的铁酸钙,较少的加入量有利于铁酸钙形态向针状发展。Mg O质量分数较高时,液相生成有助于赤铁矿向磁铁矿转变。     

高磷鲕状赤铁矿直接还原-磁选试验研究

为了缓解我国铁矿石原料匮乏和进口铁矿石成本太高的压力,有必要开发利用我国现有的难选铁矿资源。对某地高磷鲕状赤铁矿采用添加脱磷剂煤基直接还原—细磨磁选工艺,在配加1号脱磷剂15%,磨矿细度小于0.047mm的比率占81.26%,磁场强度192kA/m的最佳实验条件下取得较好效果,所得产品金属铁的铁品位达到84.56%,铁回收率为87%,w(P)为0.056%,较好地达到了提铁降磷的目的。     

高磷鲕状赤铁矿气基还原脱磷及磷赋存形态

中国高磷鲕状赤铁矿的储量十分丰富,但由于其矿物组成复杂、磷含量高等特点而不能直接作为炼铁原料,这使得其利用价值受到了严重限制。因此,以高磷鲕状赤铁矿为研究对象,采用气基还原-磁选工艺研究了还原温度、保温时间、碱度以及H₂流量4个工艺参数对脱磷效果的影响。通过XRD、SEM等检测手段对还原产物的微观结构及组成进行分析。研究结果表明：随着还原温度、保温时间、碱度以及H₂流量的升高,铁品位以及铁回收率逐渐升高,而磷含量则与之相反。通过对比不同条件下各还原产物的显微结构可以发现,还原温度、保温时间以及碱度均能促进铁颗粒聚集长大并与脉石矿物分离,而H₂流量对这一现象的改变并不明显。在还原温度1 050℃、保温时间90 min、碱度1.2、H₂流量200 mL/min的条件下,各项指标最佳,此时精矿铁品位为77.53%、铁回收率为77.94%,磷的质量分数为0.26%,脱磷率达到71.74%。     

钒钛磁铁精矿添加硼化物烧结试验研究

钒钛磁铁精矿由于含有较高的TiO2与Al2O3等成分,烧结初始熔点高,生成的液相量少,矿物组成复杂,长期影响了烧结矿强度与冶金性能。通过添加硼酸与硼铁精矿进行烧结试验研究,结果表明随着烧结矿B2O3含量增加,烧结熔点降低,烧结矿铁酸钙含量增加,强度与冶金性能改善,利用系数提高,但B2O3含量超过0.23%后指标有变差的趋势。加硼铁精矿综合效果优于加硼酸。