铁矿粉造块减水剂的研究

发布时间：2020-04-28 10:50

【摘要】：目前,我国钢铁行业正经历着寒冬,如何降低能耗,降低生产成本,提高综合经济效益是我国球团工业必须要面对的问题。合适的减水剂不仅能够降低生球含水量、提高生球强度,而且能较大幅度降低烧结燃料比,降低二氧化碳与二氧化硫的排放。因此,本论文针对铁矿粉造块减水剂,展开实验与理论研究,旨在为炼铁球团造球减水剂的选择和使用提供研究基础。本文以磁铁矿、赤铁矿和五种减水剂为研究对象,通过实验室造球实验,研究了减水剂对生球性能的影响;通过紫外、红外、接触角测量等手段,研究了减水剂在磁铁矿和赤铁矿表面的吸附行为,初步揭示了减水剂在生球中的作用机理。主要研究内容和结果如下:通过研究不同减水剂对生球的减水率,确定了木质素磺酸钙、蒽系减水剂和聚羧酸盐减水剂对生球的适应性较好。通过研究五种减水剂对生球性能的影响,分析减水剂的经济与环境效益,确定球团矿的最佳减水剂为木质素磺酸钙,其适宜浓度为7g/L。通过红外确定了木质素磺酸钙在铁精矿表面的吸附为物理吸附;采用质量分数法确定了木质素磺酸钙在磁铁矿、赤铁矿颗粒表面的吸附动力学和吸附等温线,结果表明,吸附在20min达到平衡,吸附动力学符合二级吸附动力学模型,吸附等温线符合Langmuir方程;通过透过高度法测定了颗粒表面的接触角,结果表明吸附降低了颗粒表面的接触角,提高了颗粒表面的亲水性。通过分析木质素磺酸钙在颗粒表面的吸附行为,揭示了其在生球中的作用机理,结果表明:木质素磺酸钙在铁精矿颗粒表面的吸附模型为无规则线性吸附;吸附改变了颗粒表面的物理化学性质,降低了颗粒表面的接触角,提高了铁矿粉表面的亲水性,增大了颗粒间的毛细作用力;另一方面,木质素磺酸钙增大了颗粒间溶液的黏滞力,分子的网状结构将铁矿粉颗粒紧密连接,降低了球团中的含水量,增大了生球强度。论文的主要创新点:较为系统地研究了木质素磺酸钙在赤、磁铁矿表面的吸附行为、特性及吸附动力学规律,并由此初步揭示出木质素磺酸钙作用于生球减水、提高强度的内在机制。
【图文】：

大量木质素被排放或浓缩后直接燃烧，严重污染生态环境，并且造成资源的重大浪费，其分子式为如图1.3。图 1.3 木质素磺酸钙分子结构Fig 1.3 Chemical structure of Lignosulfonate（2）萘系减水剂萘系减水剂的主要成分为萘磺酸盐甲醛缩合物，分子中含有苯环和磺酸基等

图 1.4 萘系减水剂的分子结构Fig 1.4 Chemical structure of FDN减水剂是由三聚氰胺与甲醛经磺化、缩合后合成作用效果与萘系相似，，且耐高温性较高，图 1.5 三聚氰胺甲醛类的结构式Fig 1.5 Chemical structure of SM水剂
【学位授予单位】：安徽工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TF52

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本文编号：2643373