燃煤烟气酸化铁精矿浆工艺研究与设计

发布时间：2020-05-24 16:15

【摘要】：随着我国的钢铁产业规模逐年扩大,钢铁产量持续上升,高炉冶炼的铁精矿需求量增加,对质量的要求也越来越高,铁矿山面临着巨大的机遇和挑战。经过选矿后铁精矿浆中残留的抑制剂—淀粉。目前,所采取的措施都是在过滤脱水前,先用工业级浓硫酸或废浓硫酸将铁精矿浆酸化至pH为6-8后再经过过滤机脱水,应用中发现浓硫酸酸化工艺存在运输,设备腐蚀,酸化成本等问题。本文研究以燃煤烟气中二氧化碳,氮氧化物,硫氧化物,等酸性气体替代现在使用的浓硫酸,酸化铁精矿浆。将这些酸性气体通入pH=12.0的反浮选矿浆,可以中和矿浆中残留的NaOH和Ca(OH)_2,使矿浆酸度降到pH=6~8,淀粉在此酸度下可以降解为聚合度较小的淀粉分子,提高矿浆的过滤脱水性能。模拟燃煤烟气CO_2:N_2为1:9,改变不同的通入量,通过实验得出铁精矿浆酸化的最佳气体通入量为80ml/min左右。通过计算得出气体CO_2、SO_2酸化铁精矿浆到不同的pH值溶液中各种离子的分配情况。利用浓硫酸和实验室模拟燃煤烟气对铁精矿浆酸化到pH为7,滤布分别为复丝滤布和单丝滤布,通过板框式恒压过滤对比浓硫酸酸化铁精矿浆和模拟燃煤烟气酸化的铁精矿浆,在压强为0.03MPa、0.05MPa、0.07MPa下,两种酸化矿浆过滤性能,得出燃煤烟气酸化铁精矿浆在不同压强下,温度高4℃条件下,过滤速率高于浓硫酸酸化铁精矿浆,燃煤烟气酸化铁精矿浆是可行。在上述实验的基础上,参考岚县铁矿厂一年酸化铁精矿浆的量,矿浆的浓度,单位体积矿浆中气体含量,对于燃煤烟气酸化铁精矿浆反应设备进行基础性设计。本课题的酸化设备选用鼓泡塔,初步设计为高15.42m,宽12.6m的矿浆搅拌槽作为吸收设备,兼有酸化和搅拌的双重作用。对燃煤烟气酸化铁精矿浆工艺流程图、酸化塔进行设计。
【图文】：

浓硫酸对酸化管道腐蚀情况

图 2.1 H2CO3溶液中各种存在形式的分布系数与溶液 pH 值的关系曲线矿浆从 pH=12 至 pH=4.5 是分为三个阶段完成的，在各个阶段的矿浆溶液中存的离子：第一阶段(pH=12 至 pH=10)矿浆中存在的离子类型：矿浆中由于通入 CO2酸化
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TF521

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本文编号：2678658