贵州鲕状赤铁矿的氢气还原行为

在800～1100℃范围内、H2体积分数为99.99％的气氛条件下,采用气基直接还原工艺对贵州鲕状赤铁矿进行了恒温还原研究,使用X射线衍射仪和光学显微镜对还原产物进行了表征,通过阿伦尼乌斯公式计算了还原反应的表观活化能,并采用未反应核模型判断了还原反应的限制性环节.结果表明:当还原温度为1100℃,还原时间为150 min,二元碱度为1.0时,可以获得金属化率为91.15％的直接还原产物,原矿中加入CaO促进了FeAl2O4和Fe2SiO4的还原,是还原产物金属化率提高的主要原因.动力学结果表明:原矿在900～1 100℃的还原过程中受气体内扩散控制,其表观活化能为18.95 kJ/mol,并且在典型气体内扩散范围内.     

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%。     

难选鲕状赤铁矿深度还原-磁选实验研究

针对国内某种难选鲕状赤铁矿的特点,进行了深度还原-磁选实验研究,探讨了还原温度、还原时间、二元碱度、磨矿细度和磁场强度等不同实验条件对渣铁分离效果和产品指标的影响.通过光学显微分析、X射线衍射分析、SEM和化学分析等手段确定了原矿与产品的物相组成与特点.在还原温度为1200℃、还原时间为2h及二元碱度为0.2的工艺条件下,获得了品位为91.94%、回收率为95.85%的铁精矿粉.分析表明,所得铁精粉的品位高,有害杂质少.     

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。     

恩施高磷鲕状赤铁矿煤基直接还原的试验

 为最大限度地利用恩施黑石板地区的铁矿资源,先通过XRD、扫描电镜、金相显微镜等手段研究了它的矿相组成和结构,得知其主要成分是赤铁矿和石英,矿的显微结构以鲕粒群簇为主,鲕粒中赤铁矿与磷灰石呈环带状分布。矿相结构决定了用一般的选矿方法分离铁、磷非常困难,为此用实验室煤基直接还原法研究了还原温度、还原时间、煤种、添加剂、磁选工艺等对精矿中铁品位和铁回收率的影响规律,得到了提高还原率的合理工艺参数：以哈密煤为还原剂,焙烧还原温度1573K,还原时间40min,一段磨矿时间15min,磁场强度280kA/m。采用此工艺可使精矿产率、铁品位、铁回收率分别达到43.21%、 95.77%和92.18%,磷品位由0.76%降至0.097%。该研究为该地区高磷鲕状赤铁矿工业化的开发利用提供了依据。     

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.     

鲕状赤铁矿微波加热还原提铁脱磷机制

采用微波加热还原鲕状赤铁矿内配碳球团,考察了还原温度、碱度及添加剂用量对球团含磷组元迁移的影响,对微波碳热还原提铁脱磷机制进行了分析。结果表明,随着还原温度的升高含磷组元逐渐被还原,当还原温度达到1 150℃以上时含磷矿物被大量还原,并且富集到还原铁中造成还原铁粉磷含量过高。在较低还原温度下,通过选择合适的碱度和脱磷剂用量,能有效地抑制含磷组元的还原,促进铁氧化物的还原和聚集。实验采用原矿粒度0.8 mm、碱度0.8、碳氧摩尔比1.0、钠盐添加剂用量20%(质量分数)、还原温度为950℃保温10 min的条件对物料进行还原,将还原物料研磨到0.074 mm在65 mT的场强下进行磁选可得到全铁质量分数82.79%、回收率86.49%、P质量分数0.34%的指标,所得到的还原铁粉杂质较少,而含磷物质主要以磷酸盐的形式存在于磁选渣中。     

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。     

高磷鲕状赤铁矿酸浸脱磷动力学

在HSC6.0计算软件热力学分析的基础上,采用正交实验确定了高磷鲕状赤铁矿酸浸脱磷保铁的最佳工艺,并以最佳工艺为基础进行了酸浸过程中脱磷和铁损反应的动力学研究。热力学分析表明H_2SO_4为最佳酸浸用酸。正交实验得出最佳酸浸条件为:H+浓度为0.5mol/L的H_2SO_4溶液、酸浸时间40min、温度298K、液固比200mL∶14g、搅拌速度100r/min。在该条件下,脱磷率可达98.89%,铁损率仅为0.51%。通过SEM-EDS对酸浸前后高磷鮞状赤铁块矿试样分析表征得出:经H_2SO_4浸出后,磷灰石基本完全溶解,含铁矿相未发生明显反应。动力学分析显示:优化条件下,酸浸脱磷反应在298~328K内符合收缩未反应核模型,浸出过程主要受内扩散控制,表观活化能为11.24kJ/mol;铁损反应在298~328K内遵循收缩未反应核模型,浸出过程主要受化学反应控制,表观活化能为42.24kJ/mol。     

难选鲕状赤铁矿的浮选研究现状及展望

鲕状赤铁矿嵌布粒度极细,且与菱铁矿、鲕绿泥石和含磷矿物共生或相互包裹,因此该种矿石的分选很困难,鲕状赤铁矿是目前国内外公认的最难选铁矿石类型之一.文章分析了鲕状赤铁矿利用存在的问题,探讨了鲕状赤铁矿的选矿工艺的研究进展,并提出了该类矿石的研究方向.     

微波还原-磨矿磁选对鲕状赤铁矿提铁脱磷的影响

采用微波加热还原-磨选技术研究鲕状赤铁矿的提铁脱磷条件,且探索最佳磨选条件。在原矿粒度小于0.18 mm占90%、配碳系数1.0、碱度系数0.8、脱磷剂用量15%(质量分数)的条件下,采用微波加热在950℃下还原30 min获得金属化球团,对金属化球团进行破碎、研磨,考察磨矿粒度、磁选强度对铁粉铁品位、回收率、P含量、脱磷率的影响规律,并对还原样品、磁选后的铁粉和非磁性渣进行了扫描电镜、能谱和X射线衍射分析。研究结果表明,金属化球团在研磨粒度小于0.045 mm占62.90%、磁选强度65 mT条件下,可获得铁粉铁品位87.69%、回收率77.86%、P质量分数0.30%、脱磷率86.37%。     

鲕状赤铁矿特征及选冶技术进展

论述了鄂西高磷鲕状赤铁矿的资源状况、矿物组成、矿石结构、矿物工艺学特征,对处理、利用该类矿石存在的问题进行了分析,介绍了常用反浮选、强磁选、磁化焙烧-弱磁选、直接还原焙烧、酸浸及微生物浸出等选冶技术的现状,展望了高磷鲕状赤铁矿还原-磁选、磁选-絮凝脱泥-反浮选等选矿联合流程的发展趋势。     

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%。     

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...     

云南某高磷鲕状赤铁矿提铁降磷试验研究

云南某鲕状赤铁矿磷含量高达0.87%,铁品位为45.14%。对此矿石进行单一的强磁选及反浮选试验研究,结果表明都不能获得磷品位低于0.2%,铁品位较高的铁精矿。采用强磁-反浮选及脱泥-反浮选均能获得磷品位低于0.2%,铁品位高于52%的铁精矿。脱泥-反浮选具有投资成本低,流程结构简单的优势,推荐采用此流程处理该矿石。该研究对开发此类高磷鲕状赤铁矿具有一定的借鉴意义。     

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。     

高磷鲕状赤铁矿焙烧-磁选-反浮选试验研究

鄂西高磷鲡状赤铁矿复杂、难选。研究表明,采用还原磁化焙烧-弱磁选-阴离子反浮选流程是最现实的选别方案,可得产率56．20％、品位TFe61．88％、回收率79．95％的铁精矿,为开发同类或类似复杂难选铁矿提供参考、借鉴作用。     

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。