菱铁矿流态化磁化焙烧强化过程基础研究
发布时间：2020-12-15 18:13
我国菱铁矿资源十分丰富,但菱铁矿的分离技术为世界性难题,采用传统的物理分离方法,仅能得到铁品位40%～55%、回收率50%～60%的技术指标。磁化焙烧工艺作为目前处理菱铁矿资源较为高效合理的技术而受到关注,但现阶段采用的竖炉、回转窑和流态化磁化焙烧系统仍然存在焙烧温度较高或焙烧时间过长的问题。本文针对这些问题,开展强化菱铁矿流态化磁化焙烧过程的相关理论与试验研究,探索降低焙烧温度、缩短反应时间、改善焙烧效果的技术途径以及采用高炉煤气磁化焙烧的可行性。主要研究结果如下:（1）通过对所用菱铁矿原料的工艺矿物学研究,获取该类菱铁矿与其它含铁矿物、脉石矿物之间的嵌布关系的详细特征,为选择处理该类菱铁矿的工艺及预测分离富集效果提供技术依据。结果表明:所用菱铁矿原料的铁品位为37.29%,脉石含量较高,其中SiO2含量高达13.02%。铁主要分布于碳酸盐中,是可供冶炼的主要组分,而造渣组分主要是SiO2。矿样中菱铁矿与脉石矿物、方解石等物质的嵌布关系复杂,大部分CaO、MgO、MnO以类质同象存在于碳酸盐矿物中,与铁紧密共生,使用常规物理分离工艺处理该类矿石技术难度大、回收率低,因此应研究采用高效...
【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：124 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２－１?２００８至２０１８年中国及世界粗钢产量??
当长时间内占据金属总消耗量的９５％以上［６，７］。历经十余年的快速发展，我国??钢铁行业粗钢产量从２００８年的５．４亿吨增长到２０１８年的９．３亿吨，约占世界钢??产量的一半，成为世界钢铁生产消费出口中心［８］，如图２－１所示。近年来，我国??钢铁工业经历了过山车般的发展阶段，从黑暗的低谷期一跃又迎来了快速恢复??期，虽然钢铁行业依然面临着节能环保、产能过剩等一系列重大问题，但是钢??铁依然是国民经济发展过程中最基础的材料，在任何时候都无法取代，因此如??何保持其可持续健康发展，是一个恒久的课题。??中国粗钢产量??１８?？＿〇－世界粗钢产量?＿?５２??中国粗钢产量占世界的百分比?ａ?／??１６?？????／?－?５０?Ｓ５??°?ｙ？—一Ｓ??■Ｂ３１４?？?Ｐ?／?－?４８?Ｋｎ??靈?＼Ｚ?／?１??ｆ１２?■?＞ｖ?ｙ?－４６１??？１０?■?／?＼?－?４４?琢??／?ｉ??８?■?／??????＂°?－?４２?－９－??／??亡己）?ａ?ｒ＼??６ｒ?—?ｒ??２００８?２００９?２０１０?２０１１?２０１２?２０１３?２０１４?２０１５?２０１６?２０１７?２０１８??年份??图２－１?２００８至２０１８年中国及世界粗钢产量??中国铁矿资源储量居世界前五位之内，属资源大国行列。国土资源部公??布，２０１１年全国查明资源储量为７４３．９０亿ｔ，其中储量５６．６７亿ｔ，基础储量??１９２．７６亿ｔ，资源量５５１．１４亿ｔ，但大部分为贫矿，铁品位２０？３０％，铁品位??大于５５％的富矿只有１０．６４亿ｔ
菱铁矿在４００°Ｃ时开始发生分解反应，到５６０°Ｃ时结束（ＣＢＤ或Ｃ其化学反应为：??３ＦｅＣ０３＝Ｆｅ３〇４＋ＣＯ＋２Ｃ〇２?（赤铁矿的还原反应开始于３００？４００°Ｃ，此时磁性开始增强，但还。当温度升至５７０°Ｃ后，还原反应的进程如ＢＦ或ＢＤ线段所示。原反应结束于Ｆ点或Ｄ点时，说明此时己还原成磁铁矿，化学反：??３Ｆｅ２０３＋Ｃ０（Ｈ２）＝２Ｆｅ３０４＋Ｃ０２（Ｈ２０）?（焙烧矿在无氧气氛中快速冷却时，其组成保持不变（ＤＭ）。??将还原后的磁铁矿置于４００°Ｃ以下的空气中氧化冷却，则生成强０３?（ＤＥＮ线段），化学反应如式（２－３）：??４Ｆｅ３〇４＋?〇２＝６ｙ－Ｆｅ２〇３?（若置于４００°Ｃ以上的空气中氧化冷却，则生成弱磁性的ａ－Ｆｅ２０３?（
【参考文献】：
期刊论文
[1]2018年钢铁行业运行状况分析及趋势预测(上篇)[J]. 陈玉千,宛燕霞,李嵩. 冶金财会. 2019(02)
[2]2017年中国矿产品供需形势[J]. 郭娟,崔荣国,闫卫东,林博磊,孙春强,刘增洁,周起忠. 中国矿业. 2018(06)
[3]鞍山式赤铁矿预选粗精矿悬浮态磁化焙烧—磁选试验研究[J]. 余建文,韩跃新,李艳军,高鹏. 中南大学学报(自然科学版). 2018(04)
[4]酒钢粉矿回转窑磁化焙烧-磁选试验研究[J]. 寇明月,边立国. 酒钢科技. 2018(01)
[5]聚磁介质充填率对齐大山选矿厂赤铁矿高梯度强磁选的影响[J]. 于洪军,王忠生,李东,费启鸥,刘国义,郭小飞. 金属矿山. 2017(12)
[6]酒钢粉矿竖炉磁化焙烧工艺研究[J]. 王彩虹,杨云虎. 金属矿山. 2017(09)
[7]酒钢镜铁矿磁化焙烧—磁选精矿中镁和锰含量偏高的原因分析[J]. 展仁礼,陈铁军,郭涛,丁春江. 矿产保护与利用. 2017(04)
[8]块状铁矿石竖炉磁化焙烧工艺参数优化试验研究[J]. 权芳民,张志刚. 酒钢科技. 2017(02)
[9]新疆某镜铁矿石磁化焙烧过程研究[J]. 马玉新,白丽梅,侯宇,邓玉芬,刘淑贤. 金属矿山. 2017(06)
[10]柠檬酸在含碳酸盐赤铁矿浮选体系中的分散机理[J]. 姚金,李东,印万忠,韩会丽. 东北大学学报(自然科学版). 2017(05)
博士论文
[1]五峰鲕状赤铁矿悬浮焙烧—分选技术研究[D]. 王儒.东北大学 2016
[2]印尼海砂球团矿气基还原基础研究[D]. 李永麒.北京科技大学 2015
[3]中国铁资源物质流和价值流综合分析[D]. 燕凌羽.中国地质大学（北京） 2013
[4]菱铁矿热解动力学及其多级循环流态化磁化焙烧的数值模拟和试验研究[D]. 冯志力.华中科技大学 2011
硕士论文
[1]镜铁矿细粒粉矿制粒—回转窑磁化焙烧及分选研究[D]. 屈万刚.武汉科技大学 2016
[2]单颗粒褐铁矿气基磁化焙烧过程的数值模拟[D]. 代涛.内蒙古科技大学 2015
[3]酒钢难选铁矿石的磁化焙烧—磁选工艺研究[D]. 余三友.华北理工大学 2015
[4]悬浮态磁化焙烧技术用于回收黄金渣中铁的研究[D]. 姚艳飞.西安建筑科技大学 2012
[5]菱铁矿快速磁化焙烧半工业化试验研究[D]. 张力.西安建筑科技大学 2011
[6]强化褐铁矿磁化焙烧的新工艺及机理研究[D]. 赵强.中南大学 2010
[7]悬浮态磁化焙烧菱铁矿的试验研究[D]. 宋海霞.西安建筑科技大学 2007
[8]细粒红铁矿闪速磁化焙烧研究[D]. 任亚峰.武汉理工大学 2006
本文编号：2918686
【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：124 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２－１?２００８至２０１８年中国及世界粗钢产量??
当长时间内占据金属总消耗量的９５％以上［６，７］。历经十余年的快速发展，我国??钢铁行业粗钢产量从２００８年的５．４亿吨增长到２０１８年的９．３亿吨，约占世界钢??产量的一半，成为世界钢铁生产消费出口中心［８］，如图２－１所示。近年来，我国??钢铁工业经历了过山车般的发展阶段，从黑暗的低谷期一跃又迎来了快速恢复??期，虽然钢铁行业依然面临着节能环保、产能过剩等一系列重大问题，但是钢??铁依然是国民经济发展过程中最基础的材料，在任何时候都无法取代，因此如??何保持其可持续健康发展，是一个恒久的课题。??中国粗钢产量??１８?？＿〇－世界粗钢产量?＿?５２??中国粗钢产量占世界的百分比?ａ?／??１６?？????／?－?５０?Ｓ５??°?ｙ？—一Ｓ??■Ｂ３１４?？?Ｐ?／?－?４８?Ｋｎ??靈?＼Ｚ?／?１??ｆ１２?■?＞ｖ?ｙ?－４６１??？１０?■?／?＼?－?４４?琢??／?ｉ??８?■?／??????＂°?－?４２?－９－??／??亡己）?ａ?ｒ＼??６ｒ?—?ｒ??２００８?２００９?２０１０?２０１１?２０１２?２０１３?２０１４?２０１５?２０１６?２０１７?２０１８??年份??图２－１?２００８至２０１８年中国及世界粗钢产量??中国铁矿资源储量居世界前五位之内，属资源大国行列。国土资源部公??布，２０１１年全国查明资源储量为７４３．９０亿ｔ，其中储量５６．６７亿ｔ，基础储量??１９２．７６亿ｔ，资源量５５１．１４亿ｔ，但大部分为贫矿，铁品位２０？３０％，铁品位??大于５５％的富矿只有１０．６４亿ｔ
菱铁矿在４００°Ｃ时开始发生分解反应，到５６０°Ｃ时结束（ＣＢＤ或Ｃ其化学反应为：??３ＦｅＣ０３＝Ｆｅ３〇４＋ＣＯ＋２Ｃ〇２?（赤铁矿的还原反应开始于３００？４００°Ｃ，此时磁性开始增强，但还。当温度升至５７０°Ｃ后，还原反应的进程如ＢＦ或ＢＤ线段所示。原反应结束于Ｆ点或Ｄ点时，说明此时己还原成磁铁矿，化学反：??３Ｆｅ２０３＋Ｃ０（Ｈ２）＝２Ｆｅ３０４＋Ｃ０２（Ｈ２０）?（焙烧矿在无氧气氛中快速冷却时，其组成保持不变（ＤＭ）。??将还原后的磁铁矿置于４００°Ｃ以下的空气中氧化冷却，则生成强０３?（ＤＥＮ线段），化学反应如式（２－３）：??４Ｆｅ３〇４＋?〇２＝６ｙ－Ｆｅ２〇３?（若置于４００°Ｃ以上的空气中氧化冷却，则生成弱磁性的ａ－Ｆｅ２０３?（
【参考文献】：
期刊论文
[1]2018年钢铁行业运行状况分析及趋势预测(上篇)[J]. 陈玉千,宛燕霞,李嵩. 冶金财会. 2019(02)
[2]2017年中国矿产品供需形势[J]. 郭娟,崔荣国,闫卫东,林博磊,孙春强,刘增洁,周起忠. 中国矿业. 2018(06)
[3]鞍山式赤铁矿预选粗精矿悬浮态磁化焙烧—磁选试验研究[J]. 余建文,韩跃新,李艳军,高鹏. 中南大学学报(自然科学版). 2018(04)
[4]酒钢粉矿回转窑磁化焙烧-磁选试验研究[J]. 寇明月,边立国. 酒钢科技. 2018(01)
[5]聚磁介质充填率对齐大山选矿厂赤铁矿高梯度强磁选的影响[J]. 于洪军,王忠生,李东,费启鸥,刘国义,郭小飞. 金属矿山. 2017(12)
[6]酒钢粉矿竖炉磁化焙烧工艺研究[J]. 王彩虹,杨云虎. 金属矿山. 2017(09)
[7]酒钢镜铁矿磁化焙烧—磁选精矿中镁和锰含量偏高的原因分析[J]. 展仁礼,陈铁军,郭涛,丁春江. 矿产保护与利用. 2017(04)
[8]块状铁矿石竖炉磁化焙烧工艺参数优化试验研究[J]. 权芳民,张志刚. 酒钢科技. 2017(02)
[9]新疆某镜铁矿石磁化焙烧过程研究[J]. 马玉新,白丽梅,侯宇,邓玉芬,刘淑贤. 金属矿山. 2017(06)
[10]柠檬酸在含碳酸盐赤铁矿浮选体系中的分散机理[J]. 姚金,李东,印万忠,韩会丽. 东北大学学报(自然科学版). 2017(05)
博士论文
[1]五峰鲕状赤铁矿悬浮焙烧—分选技术研究[D]. 王儒.东北大学 2016
[2]印尼海砂球团矿气基还原基础研究[D]. 李永麒.北京科技大学 2015
[3]中国铁资源物质流和价值流综合分析[D]. 燕凌羽.中国地质大学（北京） 2013
[4]菱铁矿热解动力学及其多级循环流态化磁化焙烧的数值模拟和试验研究[D]. 冯志力.华中科技大学 2011
硕士论文
[1]镜铁矿细粒粉矿制粒—回转窑磁化焙烧及分选研究[D]. 屈万刚.武汉科技大学 2016
[2]单颗粒褐铁矿气基磁化焙烧过程的数值模拟[D]. 代涛.内蒙古科技大学 2015
[3]酒钢难选铁矿石的磁化焙烧—磁选工艺研究[D]. 余三友.华北理工大学 2015
[4]悬浮态磁化焙烧技术用于回收黄金渣中铁的研究[D]. 姚艳飞.西安建筑科技大学 2012
[5]菱铁矿快速磁化焙烧半工业化试验研究[D]. 张力.西安建筑科技大学 2011
[6]强化褐铁矿磁化焙烧的新工艺及机理研究[D]. 赵强.中南大学 2010
[7]悬浮态磁化焙烧菱铁矿的试验研究[D]. 宋海霞.西安建筑科技大学 2007
[8]细粒红铁矿闪速磁化焙烧研究[D]. 任亚峰.武汉理工大学 2006
本文编号：2918686
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