高磷鲕状赤铁矿气化脱磷动力学研究

为探索烧结过程中高磷鲕状赤铁矿的脱磷机理, 采用综合热分析仪, 在升温速率分别为10、15、20 ℃/min的条件下, 通过与Fe₂O₃的对比试验, 对高磷铁矿进行了气化脱磷动力学研究。结果表明: 气化脱磷反应在第2失重阶段发生, 且温度为850 ℃时, Ca₅(PO₄)₃F和脱磷剂反应开始, 1 050 ℃左右, 脱磷反应最剧烈。采用Ozawa法计算了高磷铁矿反应的第1、2阶段和Fe₂O₃反应的第2阶段活化能, 分别为104.71, 250.55和168.80 kJ/mol, 脱磷反应过程中克服能垒需要更高能量; 气化脱磷反应机理函数符合二维扩散Valensi方程。     

温度对内配碳含锌球团还原的影响探究

为了探讨含锌球团的还原行为与温度的关系,本文首先对内配碳含锌球团还原进行动力学分析,分析得出了反应前中后期的主要限制因素分别为碳气化速度、含锌球团界面上的反应速度、后期扩散,还原温度的升高对这三种限制因素均有促进作用,然后通过球团还原试验得出较佳的还原温度为1200oC。     

梅山高磷铁矿石微生物脱磷研究

从查明梅山铁矿高磷铁矿石中磷的赋存状态、嵌布特征及磷铁关系着手 ,进行了T f菌氧化黄铁矿生产浸出液及以此浸出液浸矿脱磷的研究。实验结果表明 ,以微生物氧化黄铁矿产酸 -酸浸脱磷的途径是可行的。     

湖北省鄂西某高磷铁矿中磷的赋存状态研究

通过对湖北某高磷铁矿进行研究,测定出了矿石的化学成分、各组分的赋存状态、含磷矿物的嵌布特征及其单体解离度。研究结果表明：P₂O₅ 主要以胶磷矿存在,大部分胶磷矿呈微细的包裹体嵌布在菱铁矿集合体中,少量沿菱铁矿和脉石之间分布,一般介于0.005～0.018mm之间,欲通过机械选矿方法获得低磷铁精矿的难度极大。     

提高赤铁精矿配比对制备铁矿氧化球团的影响

研究了提高赤铁精矿配比对造球和球团预热焙烧的影响。结果表明: 随着赤铁精矿配比的提高, 生球落下强度和抗压强度均不断降低, 主要是赤铁矿细粒级含量相对较少、比表面积小、颗粒表面光滑导致颗粒间作用力小而造成的;预热球抗压强度不断降低, 焙烧球抗压强度在赤铁矿比例不超过50%时变化不大, 但继续提高赤铁矿比例将显著降低焙烧球抗压强度, 赤铁矿比例高时预热球、焙烧球强度差主要是原生Fe₂O₃结晶能力差导致球团固结不好而造成的。     

某高磷铁矿生物浸出除磷试验研究

采用4.5K培养基培养氧化亚铁硫杆菌,对某高磷铁矿进行了细菌浸出脱磷试验,研究了浸出过程中各工艺因素对氧化亚铁硫杆菌浸矿脱磷的影响.试验表明,浸出该高磷铁矿适宜的条件为:氧化亚铁硫杆菌接种量为15 mL,4.5K培养基85 mL,液固比100:5,试样粒度- 0.074+0.054 mm,初始pH值为1.8,在30℃下恒温振荡浸出6d,试样含磷可降至0.3％,脱磷率达到65.5％.浸出动力学研究表明:氧化亚铁硫杆菌浸出脱磷过程中受化学反应控制,升高温度、减小矿粒均可提高反应速率.在实际浸出时,由于细菌对温度的要求较高,在保证浸出温度适宜的情况下,可适当减小矿石粒度以加快反应速率,提高脱磷率.     

鄂西某高磷铁矿石浸出脱磷试验研究

分别采用酸浸、生物浸出方法,对鄂西某高磷铁矿石(铁品位43.50%,磷含量0.85%)进行湿法浸出脱磷实验研究。试验结果表明:当矿浆浓度为2%时,100ml单一的0.1mol/L草酸(C2H2O4)、柠檬酸(C6H8O7)、H2SO4、HNO3、HCl中,无机酸提铁降磷效果优于有机酸。其中,H2SO4的提铁除磷效果最佳,处理后矿石铁品位为49.08%,铁回收率为99.57%,除磷率为93.91%;草酸与柠檬酸的混合酸浸矿中,在混合比例介于100∶0～20∶80之间时,提铁除磷效果较好;当矿浆浓度低于5%时,单一硫酸浸出后矿石中的磷含量为0.18%;采用At.f菌和黑曲霉菌进行微生物浸矿除磷,浸出后固体中磷含量分别为0.25%、0.22%。     

SiC 还原磷灰石气化脱磷的热力学机理研究

以 SiC 为还原剂,Na2CO3、Al2O3 和 SiO2 为辅助脱磷剂研究磷酸钙的还原气化脱磷机理。 利用 FactSage7. 1 热力学软件计算以及试验分析了不同温度以及辅助脱磷剂添加量对气化脱磷的影响。 结果表明:脱磷反应在无液相参与时还原程度较低,在 1 300 ℃下气化脱磷率为 17. 83%。 辅助脱磷剂 Na2CO3 添加量分别为 6%、8%和 10%时生成液相,气化脱磷率显著提高。 X 射线衍射分析结果显示,产物中硅酸钙盐较多,与模拟中脱磷反应的固相产物一致。 最佳的辅助脱磷剂 Na2CO3 添加量为 8%、Al2O3 添加量为 7. 7%、SiO2 添加量为 14. 06%,在 1 300 ℃ 下对应的气化脱磷率为 86. 50%。 当辅助脱磷剂 Na2CO3 添加量达到 10%时,气化脱磷率降低到 35. 79%,检测到固相产物中有Na2Ca3Al2(PO4) 2(SiO4) 2 存在,这是霞石与磷酸钙在 1 300 ℃ 下的反应产物,导致磷元素被固定在其中无法气化脱除,从而降低了气化脱磷率。     

铁矿氧化球团气基直接低温还原粉化行为研究

铁矿氧化球团在还原过程中的破裂、粉化会严重影响生产的正常进行。研究了还原温度和还原气氛对氧化球团直接低温还原粉化性能及还原后球团抗压强度的影响,并以还原后球团内部的Leica DMRXP显微图片为依据,分析了球团的粉化行为。结果表明：气基直接还原温度从450 ℃提高到550 ℃,RDI+6.3和RDI+3.15下降、RDI-0.5上升,当还原温度进一步提高到600 ℃时,RDI+6.3和RDI+3.15开始回升、RDI-0.5开始降低;H2与H2+CO的体积比升高,RDI+6.3和RDI+3.15上升、RDI-0.5显著下降;温度及气氛对还原球团抗压强度的影响规律与对低温还原粉化率的影响规律相反,即还原粉化率降低时抗压强度升高,还原粉化率升高时抗压强度降低。     

高磷鲕状铁矿氧化球气基还原-磁选提铁降磷研究

以某高磷鲕状铁矿氧化球为试样,研究了气基还原-磁选生产粉末还原铁工艺。以CaCO₃为脱磷剂时,考察了还原气体总流量、还原温度以及还原时间对提铁降磷的影响,发现调整上述条件,均不能获得合格的粉末还原铁; 以Na₂CO₃为脱磷剂时,考察了还原温度以及Na₂CO₃用量对提铁降磷的影响,结果表明,在Na₂CO₃用量15%、H₂与CO流量分别为3.75 L/min和1.25 L/min、1 100 ℃下还原180 min,获得了铁品位96.55%、铁回收率94.99%、磷含量0.08%的优质粉末还原铁。     

某难选高磷赤褐铁矿提铁降磷选矿试验研究

云南某铁矿石铁矿物主要以赤褐铁矿形式存在, 磷含量0.586%, 属于高磷难选铁矿石, 采用常规单一选矿方法难以获得令人满意的选别指标。试验采用还原焙烧-磁选-反浮选工艺流程处理该矿石, 获得了铁品位为61.72%、磷含量为0.20%的铁精矿, 铁回收率为67.48%, 为类似难选高磷赤褐铁矿的开发利用提供了新的思路。     

4种添加剂对黑曲霉脱除高磷铁矿中磷的影响

考察了赤霉素、α-萘乙酸、芸香叶苷及酵母浸粉4种添加剂对黑曲霉在液体培养条件下的产酸及脱除高磷铁矿中磷的影响。结果表明, 4种添加剂均能有效促进培养液pH值的降低, 提高黑曲霉的脱磷率。当赤霉素、α-萘乙酸、芸香叶苷及酵母浸粉的浓度分别为1.0、1.0、10~20、1 000 mg/L时, 培养液的pH值最低, 所得脱磷率最高分别为41.79%、40.83%、45.75%、50.12%。分析了4种添加剂提高黑曲霉脱磷的机理, 发现4种添加剂对黑曲霉生长及其产酸的促进作用是其提高黑曲霉脱磷效果的主要原因。     

复杂难选高磷鲕状赤铁矿提铁降磷试验研究

鄂西高磷鲡状赤铁矿构造独特、粒度微细、含磷高达0.85%,属极其难选铁矿石.目前采用常规选矿工艺很难获得合格铁精矿.试验研究表明:采用还原磁化焙烧-弱磁选-阴离子反浮选工艺流程可获得产率56.20%、品位TFe 61.88%、含P 0.25%、铁回收率79.95%的铁精矿,对开发同类或类似复杂难选高磷铁矿具有参考借鉴指导意义.     

铁矿石烧结料层温度模拟模型

以烧结理论为基础, 通过描述料层与抽风气体之间传热、传质过程, 建立以焦炭燃烧、碳酸盐的分解、水分的干燥与冷凝、混合料熔融与凝固等物理化学过程为基础的烧结料层温度模拟模型, 并设计开发了相应的铁矿石烧结料层温度模拟系统。该系统可以计算出任何时刻、任何高度料层及气体的温度, 模型计算结果与烧结杯实验结果准确率达90%。     

粒度对低品位铁矿石煤基直接还原的影响

对某低品位铁矿石直接还原过程中原矿粒度对焙烧效果的影响进行了研究, 重点研究了还原剂用量和还原时间在原矿粒度增大时对焙烧效果的作用。结果表明, 原矿粒度的增大会小幅降低铁产品的品位, 但大幅降低其回收率, 增大还原剂用量和延长还原时间均能在一定程度上改善焙烧效果, 在原矿粒度小于4 mm时, 可取得良好的焙烧指标。SEM和XRD结果显示, 随原矿粒度的增大, 金属铁的颗粒变小, 且主要在焙烧矿颗粒表面生成, 在颗粒内部则生成大量的铁橄榄石等难还原物质, 在磁选过程中损失于脉石中, 进而降低铁的回收率。     

某高磷鲕状铁矿石气基直接还原-磁选提铁降磷研究

以国外某高磷鲕状铁矿石为原料, 研究了气基直接还原-磁选生产粉末还原铁工艺。考察了CaCO₃用量、还原温度、还原气体组成、还原气体总流量以及还原时间对提铁降磷的影响。结果表明, 该矿石通过气基直接还原提铁降磷是可行的, 在CaCO₃用量25%、还原温度1 200 ℃、还原时间90 min、H₂与CO流量比3∶1、还原气体总流量5 L/min条件下, 可获得铁品位、铁回收率以及磷含量分别为93.24%、92.83%以及0.085%的粉状还原铁。     

内配碳固态还原钒钛磁铁矿试验研究

对内配碳-电炉固态还原-球磨-强磁选-尾矿酸化氧化浸出五氧化二钒工艺进行了研究, 讨论了不同的还原剂以及还原剂用量、还原温度、还原时间等因素对固态还原钒钛磁铁矿的影响。研究结果表明, 最佳的工艺参数为: 有机粘结剂用量为2%、无烟煤还原剂用量为矿量的30%、还原时间60 min、还原反应温度1200 ℃、磁选场强0.12 T、磁选尾渣浸出硫酸浓度为25%、液固比4∶1、氯酸钠氧化剂用量为尾矿质量的5%、浸出温度为常温、浸出时间180 min。此条件下, 磁选铁精矿经800 ℃氢还原30 min后, 所得铁粉金属铁品位大于96%, 达到化工铁粉质量要求。磁选尾渣经氧化浸出后, 溶液中五氧化二钒的浸出率大于76%, 浸出渣即钛精矿品位大于37%。     

气基还原过程中球团热装对强度的影响

以铁精矿预热球团和冷装球团为对象,研究了气基还原过程中球团强度的变化规律及改善方法。研究表明,在黏结剂等量添加的情况下,球团热装有利于提高气基还原过程中的球团强度;黏结剂添加量越高球团的强度也越高;热装球团还原速度慢于冷装,添加1.5%F黏结剂的球团,冷、热装还原30 min时的还原度分别为95%和90%左右。     

攀枝花铁矿矿石碎矿适宜粒度的确定

研究了一种确定碎矿适宜粒度的新方法。通过测定攀枝花铁矿矿石自然矿块的抗压强度、巴隆强度和抗破坏能量密度, 找到它们随粒度变化趋势的突变点, 说明大于或小于此突变点的粒度时, 矿石会表现出不同的强度类型。结合破碎和磨矿机械施力方式的不同, 不同强度类型的矿石应该使用不同施力方式的设备进行处理, 从而确定碎矿的适宜产品粒度为12～15 mm。