氟磷灰石还原的影响因素和等温动力学

为深入了解高磷铁矿煤基还原过程中氟磷灰石还原行为的影响因素和等温动力学参数,试验采用纯矿物配比的方式研究了二氧化硅含量、氧化铁含量、碳用量、还原时间和还原温度对磷灰石还原度的影响,并在此基础上,探明Ca10(PO4)6F2-SiO2-Fe2O3-C体系下氟磷灰石还原的等温动力学机理函数和动力学方程。结果表明:在一定的条件下,增加二氧化硅、氧化铁、碳用量、还原时间或还原温度均能够促进氟磷灰石的还原反应。在Ca10(PO4)6F2-SiO2-Fe2O3-C体系中,二氧化硅和氧化铁与氟磷灰石的最佳含量比分别为1.8和2.2,最佳C/O摩尔比为2.0。在最佳反应物用量条件下,氟磷灰石深度还原的最佳动力学机理函数为A1/3:1/3(1?α)[?ln(1?α)]?2;最佳动力学方程为:k(T)=3.89033×10^7exp(?282.748×10^3/RT),其中,指前因子为3.89033×10^7 min^?1,活化能为282.748 kJ/mol。还原反应的限制环节为固态扩散。     

油酸在锡石(100)表面吸附机理的密度泛函理论研究

采用基于第一性原理的密度泛函理论在原子尺寸上计算研究了油酸离子在锡石(100)表面的吸附机理.H_2O,OH~-和OL~-在锡石(100)表面上的吸附能分别是-124.90,-135.42和-195.29kJ/mol;吸附过程中羧基中的2个O原子(O1,O2)与锡石表面上的2个相邻的Sn原子(Sn1,Sn2)键合形成1个五元螯合环;Mulliken电荷计算以及差分电荷密度分析显示,在成键过程中Sn1,Sn2原子分别失去0.10,0.11单位的电荷,O1,O2原子分别得到0.01,0.09单位的电荷;生成的2个化学键O1—Sn1,O2—Sn2的Mulliken布居数分别是0.16,0.26.以上计算结果表明,H_2O和OH~-可以自发吸附在锡石表面上使其亲水并荷有负电;油酸离子在(100)表面上的作用最强,可以取代表面上的H_2O和OH~-;O1—Sn1和O2—Sn2两个化学键的布局数较低且生成过程中伴随着原子间的电荷转移,说明O1—Sn1键和O2—Sn2键为离子键,油酸离子在锡石(100)面上的吸附为伴有取代作用的化学吸附.     

搅拌磨机超细粉磨河北某磷矿

这是一篇矿物加工工程领域的论文。采用超细粉磨技术处理磷矿,可改变磷矿中含磷矿物的物理化学性质,从而提高磷矿中磷的溶解与释放,使其可作为磷肥使用。搅拌磨机作为超细粉磨设备,用其处理磷矿的可行性与工艺参数对磨矿效果影响的研究尚不完善。本文采用立式搅拌磨机对河北某磷矿进行湿法磨矿实验,粉磨产品的粒度分布通过NKT6100-D型激光粒度仪进行检测,探究磨矿工艺参数对产品粒度组成以及新生成粒级含量的影响,并通过R-R方程将产品粒度参数化分析,确定较适宜的工艺参数。结果表明,在搅拌器转速550 r/min、磨矿浓度65%、充填率60%、料球比0.5和磨矿时间30 min的条件下,获得有效磷含量和枸溶率分别为8.75%和74.03%,颗粒特征参数b为0.371、均匀性系数n为1.426的粉磨产品,可见用搅拌磨机对磷矿进行超细粉磨处理是可行的。     

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。     

搅拌磨机磨矿工艺参数对产品粒度特征的影响

搅拌磨机具有低耗能、高效率的特点,有望取代传统球磨机成为铁矿石细磨作业的主要设备。为充分了解搅拌磨机磨矿工艺参数对粉磨产品各粒级粒度特征的影响,采用立式螺旋搅拌磨机对弓长岭选矿厂再磨给矿进行粉磨试验,通过NKT6100-D激光粒度分析仪检测粉磨产品的累计粒度特征和粒度分布特征,并结合R-R粒度特性方程对产品粒度进行分析,系统考察了磨矿工艺参数对产品粒度特征的影响规律。结果表明:在介质配比m(?5 mm)∶m(?3 mm)=2∶3、矿浆浓度65%、料球比0.6、充填率70%、搅拌器转速450 r/min时,粉磨产品粒度较细且分布相对均匀,其-0.043 mm粒级含量为92.23%,均匀性系数n为1.177 7,颗粒特征参数b为0.031 4。研究成果对提高粉磨产品合格粒级产率具有一定的指导意义。     

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。     

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。     

硅藻孔径调控技术研究和应用

针对硅藻土中硅藻的孔结构特征对其应用有较大影响的问题,重点对近年来采用酸浸法、焙烧法、水热法等对硅藻土所含硅藻进行孔径调控的方法进行了综述;同时对硅藻土在助滤剂、载体、保温和建筑材料、填料等方面的应用现状和优点进行了描述,提出了一些存在的问题和不足,展望了硅藻土发展的前景。     

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。     

袁家村铁矿尾矿再选试验研究

袁家村铁矿选矿厂综合尾矿TFe品位17.50%,主要含铁矿物为赤(褐)铁矿和磁铁矿,有害元素硫、磷含量很低,铁矿物嵌布粒度细小,回收难度较大。为了给该尾矿的综合利用提供技术支持,对其进行了预富集-磁化焙烧-磁选工艺研究。结果表明:在磨矿细度为-0.037 mm75%(不磨),强磁选粗选背景磁场强度为478 kA/m,强磁选精选背景磁场强度为398 kA/m的条件下,可获得铁品位为23.24%、铁作业回收率为86.38%的强磁选预富集精矿;强磁选预富集精矿在气体流量5 m3/h、CO浓度30%、磁化焙烧温度560℃、焙烧时间15min、焙烧产物磨矿细度为-0.037 mm90%、弱磁选磁场强度为88 kA/m的条件下,可获得铁品位61.82%、铁作业回收率80.91%、对原矿回收率55.98%的铁精矿产品。