难选鲕状赤铁矿焙烧—磁选和直接还原的研究

发布时间：2017-05-20 07:51

  本文关键词：难选鲕状赤铁矿焙烧—磁选和直接还原的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 本文针对难选鲕状赤铁矿,通过在实验室条件下对焙烧-磁选制备铁精矿和直接还原制备海绵铁的工艺进行了研究,这对难选鲕状赤铁矿的合理有效利用具有一定的实际指导意义。 通过对磁化焙烧温度、磁化焙烧时间、矿样与还原剂的配比等因素设计L9(3~4)正交试验,经分析各因素对磁化焙烧的影响大小依次为:磁化焙烧温度＞磁化焙烧时间＞矿样与还原剂配比。经单因素条件试验,研究结果表明最优化工艺条件为:磁化焙烧温度为850℃,磁化焙烧时间为45min,矿样与还原剂的配比为50:2.5(质量比),焙烧矿磁选前磨细至93%左右-200目,在此条件下得到的铁精矿的品位达61%左右,回收率达96%左右的较好指标。通过对铁-氧系平衡图和产品X衍射分析,被还原的磁铁矿在冷却的过程中部分会氧化生成磁性相当强的γ-Fe_2O_3。 以鲕状赤铁矿直接还原制备海绵铁的最佳工艺条件是:采用同心环状装料方式,以无烟煤作为还原剂,CaCO_3作为固体碳的气化促进剂和脱硫剂,按矿样:还原剂:添加剂的配比为50:60:8(质量比),还原温度为1050℃,还原焙烧时间为5.0h,焙烧矿磨细至70%左右-400目磁选。在此条件下得到的海绵铁品位达到89%左右,金属化率达到90%左右以及回收率达到85%以上的较好指标。经热力学分析和反应产物的金属铁、能谱分析等测试结果表明:固体碳还原铁的氧化物的还原过程为Fe_2O_3→Fe_3O_4→FeO→Fe。
【关键词】：鲕状赤铁矿 焙烧 磁选 直接还原 海绵铁
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TD951
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 文献综述11-38
• 1.1 前言11-12
• 1.2 铁矿资源概述12-14
• 1.2.1 国外铁矿资源的储量与分布12-13
• 1.2.2 我国铁矿资源的储量、分布与特点13-14
• 1.3 焙烧-磁选在国内外的研究14-21
• 1.3.1 磁化焙烧的分类15-17
• 1.3.2 焙烧工艺及焙烧炉17-21
• 1.4 国内外对直接还原制备海绵铁的研究21-24
• 1.4.1 国外对海绵铁的发展研究21-22
• 1.4.2 国内对海绵铁的发展研究22-24
• 1.5 直接还原制备海绵铁的方法24-30
• 1.5.1 气基直接还原24-27
• 1.5.2 煤基直接还原27-29
• 1.5.3 小结29-30
• 1.6 国外海绵铁的产量30-31
• 1.7 海绵铁的应用31-37
• 1.7.1 海绵铁在水处理中的应用31-34
• 1.7.2 海绵铁在电弧炉炼钢中的应用34-35
• 1.7.3 海绵铁与钢铁工业的清洁生产35-37
• 1.7.4 海绵铁与钢铁工业的短流程37
• 1.8 研究的目的和意义37-38
• 第二章 试样及试验方法38-44
• 2.1 试样与试剂38-41
• 2.1.1 试样的主要化学成分和粒度分布38
• 2.1.2 试样的矿物组成38-39
• 2.1.3 铁矿物的产出形式39-40
• 2.1.4 还原剂和添加剂40-41
• 2.2 试验设备及仪器41
• 2.3 试验方法41-44
• 2.3.1 焙烧-磁选41-42
• 2.3.2 直接还原42-44
• 第三章 焙烧-磁选的研究44-53
• 3.1 引言44
• 3.2 焙烧-磁选正交试验44-45
• 3.3 焙烧-磁选单因素试验45-51
• 3.3.1 还原剂的选择45-46
• 3.3.2 磁化焙烧温度试验46-47
• 3.3.3 磁化焙烧时间试验47-49
• 3.3.4 还原剂用量试验49
• 3.3.5 磨矿细度试验49-51
• 3.4 小结51-53
• 第四章 直接还原的研究53-66
• 4.1 引言53
• 4.2 试验结果与讨论53-65
• 4.2.1 直接还原焙烧矿冷却方式的选择53-54
• 4.2.2 直接还原焙烧方式的选择54-55
• 4.2.3 均匀混合装料和环状装料焙烧时间试验55-57
• 4.2.4 还原剂种类的对比试验57-58
• 4.2.5 还原剂用量试验58-59
• 4.2.6 添加剂用量试验59-60
• 4.2.7 直接还原时间试验60-61
• 4.2.8 直接还原温度试验61-63
• 4.2.9 磨矿细度试验63-64
• 4.2.10 磁选磁场强度试验64-65
• 4.3 小结65-66
• 第五章 热力学和动力学分析66-78
• 5.1 C-O系燃烧反应热力学66-68
• 5.2 CaCO_3离解的热力学68-70
• 5.3 焙烧-磁选反应机理70-72
• 5.4 直接还原过程反应机理72-75
• 5.5 铁氧化物还原动力学75-78
• 第六章 前景展望78-80
• 6.1 焙烧-磁选发展前景78-79
• 6.2 直接还原发展前景79-80
• 第七章 结论80-82
• 7.1 焙烧-磁选研究结论80
• 7.2 直接还原研究结论80-82
• 参考文献82-85
• 致谢85-86
• 攻读学位期间发表论文情况86

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