高铁三水铝石型铝土矿中提取铁和铝的研究

发布时间：2023-05-08 04:13

　　随着我国铝、铁工业的持续快速发展,高品位铝土矿资源供应日益紧张,低品位铝土矿资源的综合利用越来越受到重视。世界高铁铝土矿储量高,我国广西也储有大量高铁铝土矿,但其综合开发利用尚处于“呆滞”阶段,针对高铁铝土矿未能实现综合利用的现状,研究从高铁铝土矿提取有价组元的新工艺具有重要意义。针对高铁铝土矿铁高、铝低的特点,实验采用先铁后铝方案,分别以氢气和碳粉作为还原剂先将大部分铁通过还原、磁选分离,使得铝、铁分别在非磁性物质和磁选物质中富集,再对非磁性富铝物料采用硫酸铵焙烧法提取铝,再经过溶出得到硫酸铝溶液以及硅渣,达到铝、硅分离的目的。在此基础上本文使用热分析技术对氢气还原高铁铝土矿过程中的部分反应进行动力学分析,确定还原反应的机理函数,计算得到反应的表观活化能E、指前因子A及动力学方程。得到以下结论:在氢气还原高铁铝土矿提铁实验中,研究了还原温度、还原时间、物料粒度对氧化铁还原率的影响。通过实验得出适宜的还原条件为:还原温度800℃、还原时间120min、粒度55-74μm。在此条件下还原率可达到99%。在此实验条件下高铁铝土矿中的铁氧化物还原为金属铁,磁选后,铁主要以铁单质的形式存在于磁...

【文章页数】：105 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 铝土矿资源概况
        1.1.1 国内外铝土矿资源及消费情况
        1.1.2 我国铝土矿资源的特点
    1.2 高铁铝土矿概况
        1.2.1 高铁三水铝石型铝土矿分布及特点
        1.2.2 高铁三水铝石型铝土矿综合利用研究现状
    1.3 热分析动力学理论
        1.3.1 热分析方法简介
        1.3.2 动力学的基本原理
        1.3.3 热分析动力学的基本概念
        1.3.4 热分析动力学的特点
    1.4 本论文研究目的、意义及主要内容
        1.4.1 研究目的和意义
        1.4.2 研究思路及内容
第2章 氢气还原高铁铝土矿提铁工艺研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 原料分析
        2.2.2 实验原理
        2.2.3 实验试剂及设备
        2.2.4 实验流程
    2.3 实验结果与讨论
        2.3.1 预氧化焙烧结果分析
        2.3.2 还原温度的影响
        2.3.3 还原时间的影响
        2.3.4 原料粒度的影响
        2.3.5 磁选实验结果与讨论
    2.4 本章小结
第3章 碳粉还原高铁铝土矿提铁工艺研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 原料分析
        3.2.2 实验原理
        3.2.3 实验试剂及设备
        3.2.4 实验流程
    3.3 实验结果与讨论
        3.3.1 还原剂量对还原率的影响
        3.3.2 还原温度对还原率的影响
        3.3.3 还原时间对还原率的影响
        3.3.4 熔剂用量对还原率的影响
        3.3.5 磁选后物料物相分析
    3.4 本章小结
第4章 富铝渣提取氧化铝工艺研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 原料分析
        4.2.2 实验原理
        4.2.3 实验试剂及设备
        4.2.4 实验流程
    4.3 实验结果与讨论
        4.3.1 焙烧温度对提取率的影响
        4.3.2 焙烧时间对提取率的影响
        4.3.3 混料比对提取率的影响
        4.3.4 焙烧熟料分析
        4.3.5 提铝渣分析
    4.4 本章小结
第5章 高铁铝土矿还原动力学研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验原理
        5.2.2 实验试剂及设备
        5.2.3 实验流程
    5.3 实验结果与讨论
        5.3.1 氢气还原高铁铝土矿热分析
        5.3.2 反应机理函数确定及动力学计算
    5.4 本章小结
第6章 结论
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的论文



本文编号：3811963