鲕状赤铁矿制备纳米铁粉的研究

发布时间：2022-12-10 13:37

　　本文以贵州鲕状赤铁矿为对象,在充分分析矿物的物理化学性质和工艺矿物学特征的基础上,以煤粉为还原剂,采用直接还原-浸出-液相还原法的工艺流程制备纳米铁粉（nZVI）。分别用单因素试验及正交试验探究影响鲕状赤铁矿制备纳米铁粉的工艺因素。具体结论如下:本文矿样是典型高磷高铝低硫鲕状赤铁矿,铁品位为40.45%、磷品位为0.45%、Al₂O₃含量为11.16%、硫品位为0.057%;含铁矿物较为复杂,主要有赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿;赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿与粉状脉石矿物共同组成鲕粒,鲕核多由白云质碳酸盐矿物及石英砂屑组成。该矿用来加工冶金用铁精矿,分选提纯的工艺及技术都受限。鲕状赤铁矿原矿在硫酸浓度20%、液固比10:1、浸出时间30 min、浸出温度25℃时浸出,铁浸出率为5.34%;相同浸出条件下磁化焙烧磁选精矿的铁浸出率为8.35%;而相同浸出条件下直接还原磁选精矿的铁浸出率为80.45%,显然选用直接还原工艺处理该矿样更有利。直接还原焙烧工艺条件试验表明:焙烧温度在1000-1100℃之间,焙烧时间在60-150 min之间,碳氧比在0.7-1.... 

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 文献综述
    1.1 鲕状赤铁矿资源分布及基本特征
    1.2 鲕状赤铁矿处理方法
        1.2.1 磁选
        1.2.2 选择性絮凝
        1.2.3 磁化焙烧
        1.2.4 直接还原
    1.3 纳米铁粉的应用
    1.4 纳米铁粉的制备
        1.4.1 物理方法
        1.4.2 化学方法
    1.5 本课题的目的、意义及主要内容
第2章 试验原料与试验方法
    2.1 试验原料
        2.1.1 鲕状赤铁矿与煤粉
        2.1.2 化学试剂
    2.2 试验设备
    2.3 试验方法
        2.3.1 焙烧工艺条件试验
        2.3.2 浸出工艺条件试验
        2.3.3 纳米铁粉制备试验
第3章 焙烧工艺条件试验
    3.1 原矿与不同焙烧工艺下磁选精矿的浸出率对比
    3.2 焙烧工艺单因素条件试验
    3.3 焙烧工艺正交试验
    3.4 焙烧-磁选精矿与鲕状赤铁矿原矿对比
        3.4.1 磁选精矿物相
        3.4.2 磁选精矿与鲕状赤铁矿元素含量对比
    3.5 小结
第4章 浸出工艺条件试验
    4.1 浸出工艺单因素条件试验
        4.1.1 硫酸浓度对铁浸出率的影响
        4.1.2 液固比对铁浸出率的影响
        4.1.3 浸出时间对铁浸出率的影响
        4.1.4 浸出温度对铁浸出率的影响
        4.1.5 矿物粒度对铁浸出率的影响
        4.1.6 搅拌速度对铁浸出率的影响
    4.2 浸出工艺正交试验
    4.3 焙烧-磁选精矿与浸出渣对比
    4.4 小结
第5章 液相还原法制备纳米铁粉试验
    5.1 确定纳米铁粉制备流程
    5.2 液相还原反应反应条件对杂质含量的影响
    5.3 液相还原反应反应条件对纳米铁粉粒度与形貌的影响
    5.4 纳米铁粉产品分析
        5.4.1 纳米铁粉液相还原反应条件的验证试验
        5.4.2 EDS能谱分析
    5.5 小结
第6章 结论与创新
    6.1 结论
    6.2 创新与展望
致谢
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文
附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目



本文编号：3716845