難選鮞狀赤鐵礦焙燒—磁選和直接還原的研究
本文關(guān)鍵詞:難選鮞狀赤鐵礦焙燒—磁選和直接還原的研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】: 本文針對難選鮞狀赤鐵礦,通過在實驗室條件下對焙燒-磁選制備鐵精礦和直接還原制備海綿鐵的工藝進行了研究,這對難選鮞狀赤鐵礦的合理有效利用具有一定的實際指導意義。 通過對磁化焙燒溫度、磁化焙燒時間、礦樣與還原劑的配比等因素設(shè)計L9(3~4)正交試驗,經(jīng)分析各因素對磁化焙燒的影響大小依次為:磁化焙燒溫度>磁化焙燒時間>礦樣與還原劑配比。經(jīng)單因素條件試驗,研究結(jié)果表明最優(yōu)化工藝條件為:磁化焙燒溫度為850℃,磁化焙燒時間為45min,礦樣與還原劑的配比為50:2.5(質(zhì)量比),焙燒礦磁選前磨細至93%左右-200目,在此條件下得到的鐵精礦的品位達61%左右,回收率達96%左右的較好指標。通過對鐵-氧系平衡圖和產(chǎn)品X衍射分析,被還原的磁鐵礦在冷卻的過程中部分會氧化生成磁性相當強的γ-Fe_2O_3。 以鮞狀赤鐵礦直接還原制備海綿鐵的最佳工藝條件是:采用同心環(huán)狀裝料方式,以無煙煤作為還原劑,CaCO_3作為固體碳的氣化促進劑和脫硫劑,按礦樣:還原劑:添加劑的配比為50:60:8(質(zhì)量比),還原溫度為1050℃,還原焙燒時間為5.0h,焙燒礦磨細至70%左右-400目磁選。在此條件下得到的海綿鐵品位達到89%左右,金屬化率達到90%左右以及回收率達到85%以上的較好指標。經(jīng)熱力學分析和反應(yīng)產(chǎn)物的金屬鐵、能譜分析等測試結(jié)果表明:固體碳還原鐵的氧化物的還原過程為Fe_2O_3→Fe_3O_4→FeO→Fe。
【關(guān)鍵詞】:鮞狀赤鐵礦 焙燒 磁選 直接還原 海綿鐵
【學位授予單位】:廣西大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2008
【分類號】:TD951
【目錄】:
- 摘要4-6
- ABSTRACT6-11
- 第一章 文獻綜述11-38
- 1.1 前言11-12
- 1.2 鐵礦資源概述12-14
- 1.2.1 國外鐵礦資源的儲量與分布12-13
- 1.2.2 我國鐵礦資源的儲量、分布與特點13-14
- 1.3 焙燒-磁選在國內(nèi)外的研究14-21
- 1.3.1 磁化焙燒的分類15-17
- 1.3.2 焙燒工藝及焙燒爐17-21
- 1.4 國內(nèi)外對直接還原制備海綿鐵的研究21-24
- 1.4.1 國外對海綿鐵的發(fā)展研究21-22
- 1.4.2 國內(nèi)對海綿鐵的發(fā)展研究22-24
- 1.5 直接還原制備海綿鐵的方法24-30
- 1.5.1 氣基直接還原24-27
- 1.5.2 煤基直接還原27-29
- 1.5.3 小結(jié)29-30
- 1.6 國外海綿鐵的產(chǎn)量30-31
- 1.7 海綿鐵的應(yīng)用31-37
- 1.7.1 海綿鐵在水處理中的應(yīng)用31-34
- 1.7.2 海綿鐵在電弧爐煉鋼中的應(yīng)用34-35
- 1.7.3 海綿鐵與鋼鐵工業(yè)的清潔生產(chǎn)35-37
- 1.7.4 海綿鐵與鋼鐵工業(yè)的短流程37
- 1.8 研究的目的和意義37-38
- 第二章 試樣及試驗方法38-44
- 2.1 試樣與試劑38-41
- 2.1.1 試樣的主要化學成分和粒度分布38
- 2.1.2 試樣的礦物組成38-39
- 2.1.3 鐵礦物的產(chǎn)出形式39-40
- 2.1.4 還原劑和添加劑40-41
- 2.2 試驗設(shè)備及儀器41
- 2.3 試驗方法41-44
- 2.3.1 焙燒-磁選41-42
- 2.3.2 直接還原42-44
- 第三章 焙燒-磁選的研究44-53
- 3.1 引言44
- 3.2 焙燒-磁選正交試驗44-45
- 3.3 焙燒-磁選單因素試驗45-51
- 3.3.1 還原劑的選擇45-46
- 3.3.2 磁化焙燒溫度試驗46-47
- 3.3.3 磁化焙燒時間試驗47-49
- 3.3.4 還原劑用量試驗49
- 3.3.5 磨礦細度試驗49-51
- 3.4 小結(jié)51-53
- 第四章 直接還原的研究53-66
- 4.1 引言53
- 4.2 試驗結(jié)果與討論53-65
- 4.2.1 直接還原焙燒礦冷卻方式的選擇53-54
- 4.2.2 直接還原焙燒方式的選擇54-55
- 4.2.3 均勻混合裝料和環(huán)狀裝料焙燒時間試驗55-57
- 4.2.4 還原劑種類的對比試驗57-58
- 4.2.5 還原劑用量試驗58-59
- 4.2.6 添加劑用量試驗59-60
- 4.2.7 直接還原時間試驗60-61
- 4.2.8 直接還原溫度試驗61-63
- 4.2.9 磨礦細度試驗63-64
- 4.2.10 磁選磁場強度試驗64-65
- 4.3 小結(jié)65-66
- 第五章 熱力學和動力學分析66-78
- 5.1 C-O系燃燒反應(yīng)熱力學66-68
- 5.2 CaCO_3離解的熱力學68-70
- 5.3 焙燒-磁選反應(yīng)機理70-72
- 5.4 直接還原過程反應(yīng)機理72-75
- 5.5 鐵氧化物還原動力學75-78
- 第六章 前景展望78-80
- 6.1 焙燒-磁選發(fā)展前景78-79
- 6.2 直接還原發(fā)展前景79-80
- 第七章 結(jié)論80-82
- 7.1 焙燒-磁選研究結(jié)論80
- 7.2 直接還原研究結(jié)論80-82
- 參考文獻82-85
- 致謝85-86
- 攻讀學位期間發(fā)表論文情況86
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