本文關(guān)鍵詞：煤基還原熔分綜合利用硼鐵精礦工藝基礎(chǔ)　出處：《北京科技大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：為了充分利用我國(guó)低品位硼鐵礦資源,保障我國(guó)硼產(chǎn)品的戰(zhàn)略供給,本文針對(duì)硼鐵精礦的合理利用,基于選擇性還原-熔分-熔分渣提硼的基本原理,提出了轉(zhuǎn)底爐直接還原綜合利用硼鐵精礦的新工藝,圍繞該工藝進(jìn)行了相關(guān)基礎(chǔ)研究,為硼鐵礦及其它復(fù)合鐵礦資源的利用提供參考。首先,考察了硼鐵精礦的碳熱還原特性和行為。在相同的試驗(yàn)條件下,采用熱重分析儀進(jìn)行了2種硼鐵精礦和4種普通磁鐵精礦的碳熱還原試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)與其它磁鐵精礦相比,硼鐵精礦起始還原溫度低、終點(diǎn)還原度高,碳熱還原性能最優(yōu)。進(jìn)行了硼鐵精礦含碳球團(tuán)還原試驗(yàn),考察了溫度、還原劑粒度、配碳量、還原劑種類、成型壓力、球團(tuán)尺寸等工藝參數(shù)對(duì)硼鐵精礦含碳球團(tuán)還原行為的影響以及還原過(guò)程中的氣體產(chǎn)物逸出規(guī)律、球團(tuán)礦相結(jié)構(gòu)演變(包括金屬鐵、脈石和煤粉)和球團(tuán)收縮行為。以高純石墨為還原劑,采用積分法進(jìn)行了硼鐵精礦含碳球團(tuán)等溫還原過(guò)程動(dòng)力學(xué)分析,發(fā)現(xiàn)還原速率控制環(huán)節(jié)受溫度和還原度的雙重影響。研究了機(jī)械活化、添加Na2CO3、配加高反應(yīng)性還原劑等強(qiáng)化措施對(duì)硼鐵精礦含碳球團(tuán)還原行為的影響,發(fā)現(xiàn)礦/煤機(jī)械混磨活化對(duì)還原的促進(jìn)效果最明顯。然后,對(duì)硼鐵精礦含碳球團(tuán)的一步還原熔分過(guò)程和預(yù)還原球團(tuán)的熔分行為進(jìn)行了研究。發(fā)現(xiàn),硼鐵精礦含碳球團(tuán)于1400℃可以實(shí)現(xiàn)快速還原和渣鐵熔分,8min時(shí)球團(tuán)開始出現(xiàn)明顯熔化跡象,11min即可實(shí)現(xiàn)渣鐵徹底分離；熔融渣相在金屬鐵和煤粉顆粒的接觸滲碳過(guò)程中起了關(guān)鍵作用。預(yù)還原球團(tuán)的熔分試驗(yàn)表明,其過(guò)程與硼鐵精礦含碳球團(tuán)的一步還原熔分本質(zhì)上是相同的,1475℃時(shí)富硼渣粘度會(huì)急劇陡升,從而對(duì)渣鐵分離產(chǎn)量不利影響；坩堝材質(zhì)對(duì)熔分渣、鐵的成分和性能會(huì)產(chǎn)生明顯影響。試驗(yàn)表明,礦石組成是決定球團(tuán)熔分效果的最重要因素。在上述試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步研究了富硼渣的礦相結(jié)構(gòu)、結(jié)晶過(guò)程及活性演變規(guī)律。經(jīng)緩冷處理,富硼渣的主要物相組成為遂安石、小藤石和橄欖石,礦物間嵌布關(guān)系簡(jiǎn)單。緩冷過(guò)程中,富硼渣的礦物組成和礦物性狀會(huì)發(fā)生變化,進(jìn)而影響了富硼渣活性的高低,1100℃時(shí)遂安石和小藤石大量生成,淬冷富硼渣具有最高活性。冶煉溫度(即過(guò)熱度)、富硼渣組成、冷卻速率等均會(huì)對(duì)富硼渣的礦相結(jié)構(gòu)和活性產(chǎn)生明顯影響。最后,考察了浸出溫度、酸量、液固比等基本酸浸參數(shù)對(duì)緩冷富硼渣中B元素浸出行為的影響,發(fā)現(xiàn),提高溫度、增加酸量、降低液固比均可以促進(jìn)B的浸出；在B被浸出的同時(shí),Mg、Si、Fe、U等元素均會(huì)被不同比例地溶出,其中,Si元素的溶出對(duì)浸出液的后續(xù)利用具有重要影響。在相同條件下進(jìn)行了緩冷富硼渣與天然硼鎂石礦的對(duì)比浸出研究,發(fā)現(xiàn),富硼渣中B、 g、Si等元素的浸出性能明顯提高,適宜浸出溫度顯著降低。
[Abstract]:In order to make full use of China ' s low - grade boron iron ore resources and to guarantee the strategic supply of boron iron concentrate in China , this paper presents a new process for the direct reduction and comprehensive utilization of boron iron ore concentrate by using thermal gravimetric analyzer . The influence of leaching temperature , acid content and liquid - solid ratio on leaching behavior of B elements in slow - cooled boron - rich slag is studied .

【學(xué)位授予單位】：北京科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TF55;TD98

【參考文獻(xiàn)】

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1 張偉;王再義;張寧;王相力;;ITmk3工藝的技術(shù)特點(diǎn)及應(yīng)用前景[J];鞍鋼技術(shù);2010年05期

2 歐陽(yáng)德剛;;焦炭鈍化添加劑的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J];武鋼技術(shù);2007年04期

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本文編號(hào)：1372981