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淀粉水热法处理高铁铝土矿过程中铁矿物的转化行为研究

发布时间:2023-09-16 11:17
  高铁铝土矿铝、铁的综合利用是当今关注的焦点,本文突破传统分步处理高铁铝土矿的模式,以淀粉作为还原剂,在一水硬铝石水热溶出的同时还原氧化铁,实现铝铁同步分离、回收的目的。热力学计算和实验研究了氧化铁在碱性还原体系中物相转变规律。借助红外光谱、XRD、SEM-EDS、激光粒度分析、磁选等分析表征手段,探究高铁铝土矿中一水硬铝石溶出及铁化合物还原过程中矿相之间的转化规律。研究结果表明:(1)以循环母液(αk为3.12,Nk为210.27 g/L)为溶出体系,当溶出温度为260°C,溶出时间为60 min,石灰用量占干矿量的比值为7%,其一水硬铝石最高溶出率约为98.0%。当温度为240°C,还原时间为40 min,淀粉用量与干矿量的比值为1:10,赤铁矿最高还原率为97.5%。(2)高压水热法分离回收高铁铝土矿中铝铁矿物的过程中,Al2O3的溶出与赤铁矿的还原过程相互作用相互促进。碱浓度的提高可以提高淀粉有机物的降解速率,同时可以提高高铁铝土矿在碱性溶液中的溶解能力,最终会使赤铁矿的还原温度降低。计算结果表明,碱浓度每增大19 g/L,其还原所需温度约降低7°C。(3)在碱性还原体系下,Fe...

【文章页数】:72 页

【学位级别】:硕士

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中文摘要
ABSTRACT
1.绪论
    1.1 铁资源现状
        1.1.1 我国铁矿资源概况
        1.1.2 全球铁矿资源形势及分析
    1.2 铝资源现状
        1.2.1 我国铝土矿资源概况
        1.2.2 全球铝土矿发展现状及发展前景
        1.2.3 我国高铁铝土矿资源概况
    1.3 高铁铝土矿铝铁分离技术
        1.3.1 “先选后冶”工艺
        1.3.2 “先铝后铁”工艺
        1.3.3 “先铁后铝”方案
        1.3.4 酸法工艺
    1.4 水热法内容及特点
    1.5 本课题研究的意义和内容
2.实验设备及实验方法
    2.1 实验原料及设备
        2.1.1 实验原料
        2.1.2 分析仪器及实验设备
    2.2 实验方法
    2.3 分析及计算方法
        2.3.1 铝酸钠溶液浓度分析
        2.3.2 全铁品位的分析
        2.3.3 配矿量计算
        2.3.4 溶出液分子比及 Al2O3 溶出率的计算
3.淀粉水热还原纯氧化铁的研究
    3.1 淀粉热降解及及还原机理
        3.1.1 淀粉热降解
        3.1.2 氧化铁还原理论
    3.2 Fe-OH-H2O系 pH-电位图
    3.3 实验分析
        3.3.1 温度对还原氧化铁的影响
        3.3.2 还原剂用量对还原氧化铁的影响
        3.3.3 NaOH用量对还原氧化铁的影响
        3.3.4 固液比对水热还原Fe2O3的影响
        3.3.5 粒度分析
    3.4 本章小结
4.高铁铝土矿铝铁同步回收的研究
    4.1 温度对淀粉水热法处理高铁铝土矿的影响
    4.2 石灰添加量对淀粉水热法处理高铁铝土矿的影响
    4.3 反应时间量对淀粉水热法处理高铁铝土矿的影响
    4.4 淀粉用量对淀粉水热法处理高铁铝土矿的影响
    4.5 磁选强度对不同条件下磁选率的影响规律
    4.6 磁选产物及磁选渣分析
    4.7 含铁矿物在铝溶出过程的转化行为
    4.8 氧化铁还原动力学
    4.9 小结
5.结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
作者简介



本文编号:3846917

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