原矿粒度对鄂西高磷鲕状赤铁矿直接还原焙烧同步脱磷 的影响研究

为探究不同粒度(-13 mm、-8 mm、-2 mm)的鄂西高磷鲕状赤铁矿直接还原焙焙烧同步脱磷效果, 进行了直接还原焙烧-磁选试验研究, 考察了焙烧时间、焙烧温度、还原剂用量以及脱磷剂用量对直接还原效果的影响。结果表明: 直接还原焙烧较大粒度的高磷鲕状赤铁矿是可行的, 随着粒度的增大, 铁的品位并没有下降, 但是回收率有所下降, 而且达到最佳条件所需的温度提高、焙烧时间延长、还原剂用量减少、脱磷剂A的用量增加、脱磷剂B的用量变化不大。-13 mm粒度原矿直接还原焙烧-磁选在最佳条件下可得到铁品位93.39%, 铁回收率83.58%, 磷含量0.094%的直接还原铁。     

鲕状赤铁矿微波碳热还原-磁选提铁脱磷实验研究

采用微波碳热还原-磁选工艺对鲕状赤铁矿提铁脱磷进行了研究,考察了还原温度、碱度、添加剂用量和原矿粒度等因素对提铁脱磷效果的影响。结果表明,最佳还原条件为:还原温度1 150 ℃、碱度0.8、配碳量1.0、钠盐添加剂用量15%、原矿粒度0.15 mm;将还原所得球团磨至-0.15 mm,在65 mT磁场强度下磁选,可得到全铁含量87.98%、铁回收率95.48%、脱磷率69.42%的指标。     

高磷鲕状赤铁矿脱磷选矿工艺现状分析

针对高磷鲕状赤铁矿复杂的矿石性质以及嵌布粒度细等问题,详细介绍了目前常用的脱磷工艺,即常规浮选法脱磷、磁化焙烧脱磷、浸出脱磷和深度还原脱磷及其联合工艺脱磷,并对每个工艺流程的特点及适用性进行了分析,以期为具有不同连生关系及不同含磷脉石矿物的高磷鲕状赤铁矿的合理工艺流程选择提供参考依据.     

煤种对高磷鲕状赤铁矿直接还原同步脱磷的影响

以3种烟煤、1种无烟煤和1种褐煤为还原剂,配合SY1与SY2按2∶1质量比配成的脱磷剂,采用直接还原焙烧—磁选工艺,研究煤种对鄂西高磷鲕状赤铁矿直接还原同步脱磷的影响。结果表明:煤中的固定碳、挥发分有利于提高所得还原铁产品的铁品位和铁回收率,灰分对降低还原铁磷含量不利;增加煤用量和增加脱磷剂用量都能提高直接还原同步降磷的效果,但前者所需成本比后者低;在合适的煤用量和脱磷剂用量下,5种煤都可以得到铁品位大于90%,磷含量小于0.1%的还原铁,相比较而言,褐煤直接还原同步脱磷的效果较好,其次为无烟煤,烟煤较差。     

高磷鲕状赤铁矿脱磷处理研究进展

介绍了高磷鲕状赤铁矿的资源状况以及脱磷难点。结合最近几年选矿工作者针对鲕状赤铁矿脱磷所做出的研究工作,总结了利用反浮选脱磷工艺、深度还原脱磷工艺、浸出脱磷工艺以及一些其他重要的脱磷工艺所取得研究成果,指出各种脱磷工艺所存在的问题,并分析高磷鲕状赤铁矿脱磷技术的发展趋势。     

EM-501对高磷鲕状赤铁矿的脱磷效果

配制了一种新型脱磷捕收剂EM-501,并采用该捕收剂对重庆桃花高磷鲕状赤铁矿和湖北官店高磷鲕状赤铁矿的脱泥后产品进行了反浮选脱磷试验。桃花高磷鲕状赤铁矿的脱泥后产品经EM-501一粗一精二扫脱磷反浮选,P含量从0.82%降到0.081%;官店高磷鲕状赤铁矿的脱泥后产品经EM-501一粗一精一扫脱磷反浮选,P含量从0.89%降到0.21%。试验结果证明,EM-501对含磷矿物捕收能力强,并具有较好的选择性,是高磷鲕状赤铁矿的有效脱磷捕收剂。     

高磷鲕状赤铁矿还原焙烧同步脱磷工艺研究

为开发利用鄂西“宁乡式”高磷鲕状赤铁矿, 进行了添加脱磷剂还原焙烧-磁选的试验研究。对还原剂煤用量、脱磷剂NCP用量、焙烧温度、焙烧时间等条件进行了研究。结果表明, 还原剂煤用量为40%, 脱磷剂NCP用量为20%, 1 000 ℃下焙烧60 min, 再经细磨、磁选, 可以达到提高铁品位、降低磷的效果, 最终得到产品铁品位90.09%, 铁回收率88.91%, 磷品位0.06%。     

La_(1-x)Ce_xMnO_3微波吸收特性

用溶胶-凝胶法制备了La1-xCexMnO3(x=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)样品,用微波矢量网络分析仪测试了该样品在2～18 GHz微波频率范围的复介电常数、复磁导率,根据测量数据计算了电磁损耗角正切及微波反射率与频率的关系.结果表明,在x=0.4时,样品微波吸收效果最好.当样品厚度为2.20 mm、x=0.4时,吸收峰值为27 dB,10 dB以上频带宽度达3.2 GHz.初步探讨了该材料的电磁损耗机理,发现损耗吸收来自磁损耗和介电损耗的共同作用,吸收峰所在频率介于介电损耗角正切最大值与磁损耗角正切最大值对应的频率之间,即在13.2 GHz附近.对样品的电阻率测试表明,其室温范围内电导在半导体范围内,有利于降低微波在样品表面的反射率.     

鄂西某鲕状赤铁矿石工艺矿物学研究

鄂西某鲕状赤铁矿石铁品位为43.50%,铁主要以赤铁矿形式存在,铁在赤铁矿中分布率为96.34%。矿石主要有用矿物为赤铁矿,脉石矿物主要为石英、高岭土和鲕绿泥石。矿石结构主要为针状-纤维棉絮状结构、交代结构、隐晶质结构、鳞片状结构、自形-半自形粒状结构;矿石构造主要为鲕状构造和浸染状结构。赤铁矿主要呈鲕粒状集合体形式产出,直径0.08～0.8 mm;部分呈不规则粒状、细脉状或与脉石镶嵌状形式产出,粒度0.02～0.2 mm,部分小于0.005 mm;少量呈浸染状形式产出,粒度小于0.005 mm。赤铁矿的粒度极细,+75 μm粒级仅占23.87%,-5 μm粒级含量达39.20%。赤铁矿粒度极细,部分胶磷矿呈鲕环或鲕核分布在赤铁矿鲕粒内部,要通过常规选矿工艺实现磷的脱除,需磨细至5~10 μm以下。因此建议采用选冶联合方式进行选矿。     

鲕状赤铁矿“微波还原焙烧-弱磁选”提铁工艺

为解决鲕状赤铁矿利用的技术难题,采用"微波还原焙烧-弱磁选"提铁工艺处理鲕状赤铁矿。基于对矿物的XRD、SEM和EDX以及化学检测分析,研究了脱磷后鲕状赤铁矿"微波还原焙烧-弱磁选"的最佳工艺条件。结果发现,浮选后铁精矿在温度为650℃、煤粉配比为15%、焙烧时间为10min的条件下经微波还原焙烧后进行弱磁选,在磁场强度为80kA/m,磨矿细度为-0.038mm占41.5%的弱磁选条件下,经"1粗1扫"弱磁选工艺,最终获得了品位为62.8%、作业回收率82.5%和含磷量0.27%的磁铁精矿。     

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。     

微波还原鲕状赤铁矿中铁晶粒的形核生长机理

采用Avrami-Erofeyev模型对微波还原鲕状赤铁矿含碳球团过程中铁晶粒的形核与生长动力学进行了研究，并采用XRD、SEM、EDX对还原样物相组成、铁晶粒形貌尺寸、元素组成分布等进行了测试分析。研究结果表明，在1 173~1 473 K下20 min时间内可获得金属化率77.6%~92.6%；微波还原鲕状赤铁矿球团过程中铁晶粒形核速率与铁晶粒生长速率与模型拟合度高，1 173~1 473 K下置信度R2范围分别为0.941 1~0.997 7与0.948 4~0.984 8。拟合得出了动力学参数，获得铁晶粒形核活化能为51.21 kJ/mol、生长活化能为18.05 kJ/mol，还原速率受形核速度控制。通过与常规加热对比发现，微波场中铁晶粒形核与生长速率更快。扫描电镜观察发现铁晶粒的生长形态部分为球形熔滴状、部分为蠕虫状链晶，视域内最大单个铁晶粒尺寸约为10 μm。      

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。     

高磷鲕状赤铁矿开发利用现状及发展趋势

简述了高磷鲕状赤铁矿的矿石特性及其分选难点,介绍了国内选矿工作者应用强磁-反浮选工艺、磁化焙烧-弱磁选工艺、磁化焙烧-弱磁选-反浮选工艺、直接反浮选工艺、脱磷工艺处理该类型矿石所取得的研究成果,指出采用常规选矿工艺处理该类型矿石难以获得满意的分选指标,但采用深度还原-高效磁选工艺处理该类型矿石能取得较理想的分选指标,并根据新工艺所存在的问题,总结了未来选矿工作者主攻的方向。     

高磷鲕状赤铁矿提铁降磷研究综述

为提高我国铁矿资源的高效开发利用水平，提高铁矿石自给率，基于高磷鲕状赤铁矿石的矿物特性，对高磷鲕状赤铁矿的资源利用现状、提铁降磷工艺方法和机理进行了综述。指出采用传统选矿方法，如单一浮选、选择性絮凝-反浮选、浮磁联合等常规选矿方法虽然操作简单易行，但得到的铁精矿铁品位和回收率等选别指标较低，去磷率低，难以达到理想的提铁降磷效果；化学浸出法、生物浸出法以及冶炼法虽然去磷效果显著，但存在成本和环境问题；东北大学相关课题组在总结已有提铁降磷研究成果和大量试验研究的基础上提出了一种低耗、高效的提铁降磷的工艺方法，即深度还原短流程熔炼工艺技术，该技术以铁矿石→金属铁→铁水→铁水除杂→成型钢材为流程路线，具有工艺流程短、热量利用率高等优势，可以实现高磷鲕状赤铁矿石的高效选别。     

巫山桃花高磷鲕状赤铁矿联合选矿脱磷工艺研究

为了经济有效地降低巫山桃花高磷鲕状赤铁矿中磷的含量,以获得合格铁精矿,根据矿石性质研究结果,试验研究了物理选矿、化学选矿以及物理选矿与化学选矿联合选矿工艺。研究结果表明,重选-化学选矿脱磷可以把高磷鲕状赤铁矿中磷从1.13%降低至0.077%,达到国家标准对铁矿中磷含量的要求,而且脱磷成本较低,脱磷溶液可以通过回收得到利用,不会对环境形成污染,是高磷鲕状赤铁矿降磷的有效方法。     

CaO和Na2CO3用量对高磷鲕状赤铁矿石深度还原分选的影响

采用深度还原技术处理高磷鲕状赤铁矿可以取得良好的技术经济指标,但添加剂（如CaO和Na₂CO₃）在深度还原过程中的作用仍需深入研究。以鄂西某宁乡式高磷鲕状赤铁矿石为原料,考察还原温度、还原时间、碳氧摩尔比对还原指标的影响。结果表明,适宜的深度还原条件为还原温度1 523 K、还原时间30 min、碳氧摩尔比2.0,获得的还原物料铁金属化率为86.21%,还原物料经磁选获得的磁选精矿铁品位为91.69%、回收率为92.23%。在最佳还原条件下分别以CaO和Na₂CO₃为添加剂进行深度还原试验,采用化学成分分析和X射线衍射（XRD）探究了CaO和Na₂CO₃用量对高磷鲕状赤铁矿石深度还原分选指标、脱磷效果和物相转变的影响。结果表明,添加CaO和Na₂CO₃均可抑制深度还原过程中铁橄榄石的生成,有效降低精矿中磷含量,提高铁回收率;CaO可与物料中的SiO2和Al2O3反应生成硅灰石和钙铝黄长石等高熔点硅酸盐,不利于铁品位的提高;Na₂CO₃可与物料中的SiO₂和Al₂O₃反应生成钠长石等低熔点硅酸盐,有利于铁品位的提高。