焙烧铜渣物性转变及铁的磁选富集研究

发布时间：2021-04-27 16:31

　　目前,国内的铜渣年产量已经超过1500万吨,其中绝大部分经过简单浮选后被废弃堆存在渣场。大量堆存的铜渣一方面不但占用了土地,并且造成严重的环境污染,另一方面,铜渣中含有的40%左右的Fe未能得到合理的回收利用,造成了极大的资源浪费。参考目前国内外对于从铜渣中回收铁资源的研究现状,本研究进行了CO₂-CO气氛下焙烧铜渣后形成和富集回收磁铁矿的实验研究。利用XRD、SEM、EDS和元素含量分析等手段,研究了铜渣在CO₂-CO气氛中焙烧后,磁铁矿的物相、微观结构、磁选回收铁品位和铁回收率随各工艺参数改变的影响。中低温焙烧铜渣的XRD物相组成表明,焙烧过程中,铜渣中的铁橄榄石逐渐转变成了磁铁矿和CaSiO₃,并伴随有少量的钙铁橄榄石生成。铜渣中的铁橄榄石逐渐分解转变成磁铁矿颗粒,并不断的迁移聚集形成较大的磁铁矿晶粒,最终逐渐连成片状附着在辉石基体表面;但是,焙烧温度过高、CO₂进气流速过大或者焙烧时间过长均不利于磁铁矿颗粒的成核和聚集长大。在25%CaO添加量,焙烧温度1050℃,CO₂

【文章来源】：江西理工大学江西省

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 铜渣的形成及一般特性
        1.1.1 选题背景
        1.1.2 铜渣的形成
        1.1.3 铜渣成分
        1.1.4 铜渣的矿物组成
    1.2 国内外铜渣资源化的探索和研究
        1.2.1 水泥和建筑行业的应用
        1.2.2 铜渣中铜的资源化回收利用
        1.2.3 铜渣中铁的资源化回收利用
        1.2.4 铜渣中其他金属和有害元素的资源化回收利用
    1.3 研究内容
    1.4 研究意义
第二章 实验原料和研究方法
    2.1 铜渣原样的工艺矿物学分析
        2.1.1 铜渣原样的粒度分布
        2.1.2 铜渣原样的化学组成
        2.1.3 铜渣原样的物相组成
        2.1.4 铜渣原样的微观形貌和能谱分析
    2.2 实验中的添加剂和气体
    2.3 实验设备
        2.3.1 加热反应电炉
        2.3.2 磁选管
        2.3.3 破碎和研磨设备
    2.4 检测分析方法
        2.4.1 XRD物相检测分析
        2.4.2 微量元素化学定量分析
        2.4.3 扫描电镜和能谱分析
第三章 铜渣焙烧-磁选回收磁铁矿正交试验
    3.1 正交试验设计
        3.1.1 铜渣正交试验目的
        3.1.2 正交实验的因素和水平的确定
        3.1.3 正交表的确定
        3.1.4 试验条件及方法
    3.2 正交试验结果分析
        3.2.1 极差分析
        3.2.2 方差分析
        3.2.3 正交实验最优方案验证试验
    3.3 本章小结
第四章 铜渣焙烧-磁选回收磁铁矿的单因素实验
    4.1 焙烧铜渣物相转变机理分析
    4.2 实验流程
    4.3 实验设备及方法
    4.4 铜渣焙烧过程的物相变化
        4.4.1 CaO添加量对焙烧铜渣物相组成的影响
        4.4.2 焙烧温度对焙烧铜渣物相组成的影响
        4.4.3 CO_2和CO气体流速对焙烧铜渣物相组成的影响
        4.4.4 焙烧时间对焙烧铜渣物相组成的影响
    4.5 焙烧过程中铜渣的微观结构变化
        4.5.1 CaO添加量对铜渣微观结构变化的影响
        4.5.2 焙烧温度对铜渣微观结构变化的影响
        4.5.3 CO_2和CO气体流速对铜渣微观结构变化的影响
        4.5.4 焙烧时间对铜渣微观结构变化的影响
    4.6 铜渣焙烧-磁选回收磁铁矿的实验研究
        4.6.1 CaO添加量对铜渣焙烧-磁选过程的影响
        4.6.2 焙烧温度对铜渣焙烧-磁选过程的影响
        4.6.3 CO_2和CO气体流速对铜渣焙烧-磁选过程的影响
        4.6.4 焙烧时间对铜渣焙烧-磁选过程的影响
        4.6.5 粒度对铜渣焙烧-磁选过程的影响
        4.6.6 磁场强度对铜渣焙烧-磁选过程的影响
    4.7 本章小结
第五章 铜渣高温焙烧后磁铁矿的转变和富集实验
    5.1 铜渣高温焙烧的原理分析
    5.2 CaO对熔融铜渣中磁铁矿转变的影响
    5.3 温度对熔融铜渣中磁铁矿转变的影响
    5.4 CO_2和CO分压比对熔融铜渣中磁铁矿转变的影响
    5.5 焙烧时间对熔融铜渣中磁铁矿转变的影响
    5.6 本章小结
第六章 结论
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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硕士论文
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[8]铜冶炼主要副产物处理与综合利用工艺研究[D]. 汤海波.武汉科技大学 2014
[9]含铜镍浸出渣中铁、铜、镍的分离回收研究[D]. 朱丽芳.西安建筑科技大学 2013
[10]铜冶炼水淬渣Fe、Si分离研究[D]. 韩子荣.昆明理工大学 2012



本文编号：3163796