某鲕状赤铁矿深度还原过程研究

研究了某鲕状赤铁矿深度还原过程中铁矿物随还原时间的变化特性,讨论了金属铁颗粒的生长过程。研究结果表明,该鲕状赤铁矿深度还原过程中铁的氧化物是按照Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe的顺序直接还原为金属铁的。随还原时间的延长,金属铁颗粒以小颗粒向大颗粒聚集的方式逐渐长大,最终以铁颗粒的形式存在于还原后的产物中。     

物料形式对鲕状赤铁矿深度还原效果的影响

为考察物料形式对深度还原效果的影响,以湖北官店鲕状赤铁矿为原料,考察了造块和散料两种物料形式对鲕状赤铁矿深度还原效果的影响。结果表明：造块物料还原产品铁金属化率和磁选精矿指标均优于散料还原产品铁金属化率和磁选精矿指标;随着还原温度的升高、还原时间的延长和给料粒度的减小,两种物料形式还原产品铁金属化率和磁选指标均逐渐提高。造块物料具有良好的热传导性能和微细空隙结构,使其深度还原效果较好,金属铁颗粒粒度较大,颗粒形状也较规则。对还原产品SEM分析结果表明：造块物料经深度还原后金属铁颗粒粒度明显大于散料,物料造块焙烧后对鲕粒的破坏更加显著,说明物料造块后更加有利于铁矿物的还原。造块能够使热量更快传导,铁氧化物界面保持较高浓度的还原气氛,进而加快了金属化反应进程。试验结果可以为深度还原工艺给料形式选择及还原工艺条件优化提供参考。     

鲕状赤铁矿深度还原过程中铁粒生长特征研究

针对国内某种难选鲕状赤铁矿的特点,进行了深度还原试验,对其深度还原过程中铁粒的生长特征进行了研究,探讨了还原温度、还原时间、二元碱度等不同试验因素对焙烧产物中铁粒的聚集、兼并和长大的影响。研究结果表明,提高还原温度和延长还原时间有利于铁颗粒的聚集和长大,过高的二元碱度不利于铁颗粒的兼并和生长。     

某贫鲕状赤铁矿深度还原试验研究

某贫鲕状赤铁矿原矿品位为32.16％,主要铁矿物为鲕状赤铁矿,其次为浸染状构造,赤铁矿属微细粒嵌布.因赤铁矿的嵌布粒度过细,即使细磨矿多数赤铁矿也难以单体解离,且硅酸铁和菱铁矿的含量占21.99％,属于难选矿石.采用深度还原工艺处理该矿石,实现了铁的有效富集:-2mm原矿在还原温度为1200℃、还原时间为120mm、矿煤比为2的条件下,通过深度还原,经过一段磨矿,两段磁选,可获得铁精矿产率30.12％、品位92.18％、回收率90.45％的最佳指标.     

高磷鲕状赤铁矿深度还原过程中磷灰石还原热力学研究

某高磷鲕状赤铁矿磷含量为1.31%,主要以磷灰石的形式存在。采用热力学分析、模拟计算及试验验证的方法,对该矿石深度还原过程中磷灰石的还原热力学行为进行了研究。结果显示,在预定的深度还原温度范围内,矿石中的磷灰石可以被还原;杂质氧化物参与反应可降低起始反应温度;升高还原温度、增大C/O摩尔比和延长反应时间均有利于磷灰石的还原,在还原温度1 548 K、还原时间50 min、C/O摩尔比2.0的条件下,磷灰石的还原度达到78.57%。上述研究内容对高磷鲕状赤铁矿深度还原过程中磷元素迁移走向的选择有指导意义。      

某鲕状赤铁矿深度还原试验研究

鲕状赤铁矿是我国一种重要的铁矿石资源,但由于其组成结构特殊,采用常规选矿的方法尚不能实现有效分选。采用深度还原与分选工艺处理某鲕状赤铁矿石,通过试验确定了深度还原的主要条件,所得产品的铁品位、金属化率和铁回收率分别在85%、97%和92%以上。     

高磷鲕状赤铁矿石深度还原探索性试验研究

采用深度还原-磁选工艺处理湖北官店的高磷鲕状赤铁矿石, 考察了还原温度、还原时间和配碳系数对还原指标的影响, 以及温度对还原产物微观形貌的影响。结果表明:在还原温度1 200 ℃、还原时间60 min、配碳系数2.0的适宜工艺条件下可获得金属化率90.72%的还原产物, 磁选后还原铁粉品位达90.55%, 铁回收率达92.03%; 随着还原温度提高, 铁颗粒逐渐长大, 原矿的鲕状结构被破坏。     

某宣龙式鲕状赤铁矿深度还原-磁选试验

系统研究了某宣龙式鲕状赤铁矿深度还原过程中煤粉添加量、造球原料粒度、深度还原保温时间及还原温度等因素对金属化率和弱磁选产品指标的影响,并对不同还原温度下的产品进行了显微分析。试验结果表明：在研究确定的最佳还原条件下,铁的金属化率达到97%以上,还原产物经磨矿-弱磁选工艺,可以获得铁品位为88.79%,回收率为92.85%的优质铁粉。     

高磷鲕状赤铁矿深度还原过程中磷的迁移行为

湖北某高磷鲕状赤铁矿石铁品位为42.21%、磷含量为1.31%;铁主要以赤铁矿形式存在,磷主要以磷灰石形式存在。为考察深度还原过程中磷的迁移行为,对该矿石进行了深度还原—弱磁选试验。结果表明:升高还原温度、延长还原时间或增大碳氧摩尔比均有利于磷向金属铁相富集。在还原温度1 548 K、碳氧摩尔比2.5和还原时间60 min的条件下进行还原,获得的还原产品磨细至-0.074 mm占84%,在磁场强度为107 k A/m的条件下弱磁选后,可得到磷品位2.49%、回收率77.07%的高磷金属相。金属相SEM及EDS能谱分析结果表明:金属相中部分区域的磷以P-Fe固溶体的形式存在,部分区域的磷以Fe_xP和P-Fe固溶体的形式共存。     

鲕状赤铁矿深度还原矿组成特性及磁选试验研究

通过化学分析、X射线衍射（XRD）分析、扫描电镜（SEM）分析等检测方法,对某鲕状赤铁矿深度还原矿进行了组成特性研究,查明了Fe元素的赋存状态,并根据其组成特性制定了相应的选别流程。试验结果表明,该鲕状赤铁矿深度还原产品采用三段磁选 细筛流程可以获得品位为88.24%,金属化率为94.99%的深度还原铁粉,金属铁的回收率为80.13%,所得产品可直接作为炼钢的原料。     

助熔剂降低赤褐铁矿深度还原温度的试验研究

针对目前难选铁矿深度还原能耗高、成本高难于工业化的现状,进行了添加助熔剂降低深度还原温度的试验。通过还原剂种类、用量、还原合适温度的试验研究,得出用Na2CO3为助熔剂,原矿∶无烟煤∶Na2CO3=6∶3∶2,深度还原温度降到1050℃时,可将原矿品位为35.23%的贫细鲕状赤铁矿,通过深度还原-磁选,获得铁精矿品位93.04%、回收率94.53%的较好指标。     

高磷鲕状赤铁矿深度还原过程中磷在金属相富集热力学研究

以某铁品位42.21%、磷含量1.31%的高磷鲕状赤铁矿为研究对象,考察了深度还原过程中磷在金属相中的富集特性。热力学分析显示,磷以固溶体或FexP的形式存在于金属相中。采用HSC Chemistry 6.0软件对磷在金属相富集进行了模拟计算,升高还原温度或增大C/O摩尔比对金属相中磷含量的提高有利,SiO_2、Al_2O_3和SiO_2-Al_2O_3等杂质成分参与还原反应可促进磷在金属相富集。对模拟结果进行了试验验证,结果表明模拟计算对磷在金属相富集的趋势具有一定的预测作用。在还原时间50 min、还原温度1548 K、C/O摩尔比2.5的条件下,金属相中磷的品位和回收率分别为2.38%和74.85%。     

难选鲕状赤铁矿的研究利用现状及展望

鲕状赤铁矿石是目前国内外公认的最难选的铁矿石类型之一。本文阐述了其利用存在的问题,并介绍了对其研究利用现状,提出了今后努力的方向,还提出了一种对其利用的新技术,即直接冶炼并用其渣制造高附加值的微晶玻璃。     

铜渣中铁铜组分回收利用现状及建议

铜渣中铁、铜含量很高,具有较高的经济价值。系统地介绍和分析了国内外对铜渣中铜、铁的回收研究状况和存在的不足,指出解决了煤基直接还原过程中金属铁、铜颗粒生成条件控制的煤基直接还原-磁选-浮选工艺将是富铁铜渣高效回收利用的重要工艺。     

微细粒鲕状赤铁矿、石英的分散行为与机理研究

通过不同力场中微细粒赤铁矿及石英颗粒的沉降及受力特性研究,得出分散-选择性絮凝是微细颗粒有效分选的途径。采用沉降实验考查了不同分散剂的种类、pH值、搅拌速度对赤铁矿、石英的分散行为影响规律。结果表明,三种分散剂对赤铁矿分散效果由强至弱的顺序为:六偏磷酸钠焦磷酸钠碳酸钠。通过Zeta电位测定和DLVO理论计算,分析了六偏磷酸钠提高赤铁矿分散行为的作用机理。     

An innovative process for extracting boron and simultaneous recovering metallic iron from ludwigite ore

Ludwigite ore has not yet been utilized on an industrial scale due to its complex mineralogy and fine mineral dissemination in China. Boron–iron separation and dissolution activity of boron-bearing minerals in alkaline liquor are the two key issues in the utilization of ludwigite ore, governing the boron recovery as well as operating cost. This paper proposes an innovative process for extraction of boron and iron from ludwigite ore based on coal-based direct reduction process with sodium carbonate (Na₂CO₃). The novel process involves reduction roasting, combined leaching and grinding of reduced ludwigite ore, followed by magnetic separation of leach residue, and experimental validation for each of the processing steps is demonstrated. Alkali-activation of boron and metallization of iron were synchronously achieved during carbothermic reduction of ludwigite ore in the presence of Na₂CO₃. Consequently, boron was readily extracted in the form of sodium metaborate (NaBO₂) with water at room temperature during ball mill grinding, and metallic iron powder was recovered from the leaching-filtering residue by magnetic separation. Boron extraction of 72.1% and iron recovery of 95.7% with corresponding iron grade of 95.7% in the magnetic concentrate were achieved when ludwigite ore was reduced with 20% sodium carbonate at 1050 °C for 60 min.     

铁矿资源优势的发挥与“一步法”直接还原

从我国目前国情出发,论述了利用优质磁选铁精矿生产高附加值的直接还原铁的合理性和提高企业经济效益的可行性。“一步法”直接还原在较小的规模（小于１５０万ｔ／ａ）下具有明显的优越性,是适合我国目前情况的一种直接还原铁生产工艺。     

高磷赤铁矿直接还原过程中CaO脱磷机制的分子动力学模拟

本论文利用分子动力学模型(MD)模拟了在焙烧过程中（1150 ℃）不同用量CaO加入到Fe2O3- Ca5(PO4)3F-SiO2三元体系后微观结构的变化规律,并借此阐明高磷赤铁矿直接还原过程中CaO的脱磷机制。分子动力学模拟和拉曼光谱分析结果表明,四元体系中的Si和P会形成四面体结构,体系中的非桥氧占主导地位。随CaO添加量的增加,体系中Ca5(PO4)3结构更加稳定。体系中Si-O-Si为主的桥氧含量减少,复杂的[SiO4]四面体减少,Si-O聚合体的聚集度降低。阐明了直接还原过程中CaO是通过解聚[SiO4]四面体结构,减少了SiO2与磷灰石的接触,从而抑制磷灰石还原达到脱磷效果的。