微波加热强化钛铁矿固态还原研究

发布时间：2023-08-17 20:29

　　我国攀西地区的钛铁矿资源极为丰富,解决好该地区钛铁矿综合利用的问题,对于我国钛工业的发展具有特殊意义。针对钛铁矿难还原的问题,本文对钛铁矿预还原球团进行了微波加热直接还原及分选的研究,取得以下结论： 微波加热还原球团矿生成大量孔洞和裂隙,有利于还原气体的扩散,降低了钛铁矿还原温度,缩短了还原时间,加快了还原速率；微波加热还原球团矿不存在“冷中心”问题,还原产品边缘和中心还原程度一致。微波加热快速还原形成了较粗的金属铁颗粒,减少了低价钛氧化物和M3O5(M为Fe、Ti、Mg、Mn等)型连续固溶体的生成,镁没有在反应界面富集,铁相和含钛固溶体相形成了明显的界限。 微波加热终点温度1150℃时还原所得钛铁矿铁晶粒成条带状分布,零星的铁晶粒生成少,铁晶粒粒径长大到50μm,钛铁分离程度高,微波加热强化了钛铁矿球团的还原分选效果。相比常规加热还原,金属化率同为87%时,采用微波加热还原,铁精矿铁品位、铁回收率、富钛料Ti02品位分别从73.33%、65.79%、55.52%提高到86.61%、85.12%、64.89%,初级富钛料经过高梯度选矿后TiO2品位提高到70.34%。

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
1 文献综述
    1.1 钛铁矿资源分布及综合利用概况
    1.2 钛铁矿固态还原的研究现状与趋势
        1.2.1 配加添加剂
        1.2.2 机械活化处理
        1.2.3 预氧化处理
        1.2.4 微波加热技术
    1.3 铁矿还原微波加热技术研究现状与趋势
        1.3.1 微波的物理性质和加热原理
        1.3.2 微波加热的技术和特点
        1.3.3 微波加热在铁矿还原的应用研究
        1.3.4 微波加热在钛铁矿还原的应用研究
    1.4 本研究的目的及意义
2 原料性能及研究方法
    2.1 原料性能
        2.1.1 钛铁矿精矿
        2.1.2 还原剂
        2.1.3 粘结剂
        2.1.4 添加剂
    2.2 研究方法
        2.2.1 试验流程
        2.2.2 钛铁矿预处理试验
        2.2.3 微波加热还原试验
        2.2.4 球磨磁选试验
3 钛铁矿常规加热与微波加热固态还原及其分选研究
    3.1 钱铁矿固态还原反应的热力学
        3.1.1 主要反应
        3.1.2 热力学计算结果与分析
    3.2 常规加热还原钛铁矿
        3.2.1 温度对常规加热还原钛铁矿的影响
        3.2.2 还原时间对钛铁矿常规加热还原的影响
        3.2.3 还原产品中心和边缘的差异
    3.3 钛铁矿微波加热固态还原及其分选
        3.3.1 常规加热还原与微波加热还原差异
        3.3.2 微波加热与常规加热固态还原
        3.3.3 微波加热和常规加热固态还原对分选指标的影响
    3.4 钛铁矿微波加热还原产品磨矿磁选工艺研究
        3.4.1 磨矿细度的影响
        3.4.2 磁场强度的影响
        3.4.3 磁选产物再处理
    3.5 热态或冷态预还原球团深还原
        3.5.1 热态或冷态对产品金属化率的影响
        3.5.2 热态或冷态对分选指标的影响
        3.5.3 热态或冷态对钛铁矿球团微观形貌的影响
    3.6 本章小结
4 微波作用下钛铁矿固态还原行为研究
    4.1 钛铁矿预还原球团微波加热升温性能
        4.1.1 钛铁矿预还原球团在不同微波加热功率下的升温性能
        4.1.2 钛铁矿预还原球团在不同配炭比例下的升温性能
    4.2 钛铁矿微波加热直接还原行为研究
        4.2.1 配碳量对钛铁矿微波加热还原的影响
        4.2.2 终点温度对微波加热还原钛铁矿的影响
        4.2.3 微波加热功率对钛铁矿还原的影响
    4.3 钛铁矿球团常规加热和微波加热还原过程分析
        4.3.1 常规加热和微波加热还原产品外观差异
        4.3.2 常规加热与微波加热还原产品显微结构差异
        4.3.3 微波加热还原钛铁矿球团中心和边缘的差异
        4.3.4 不同加热方式下钛铁分离和Mg在反应界面富集的差异
        4.3.5 微波加热还原机制
    4.4 本章小结
5 结论
参考文献
攻读硕士学位期间主要的研究成果
致谢



本文编号：3842531