基于铁回收的拜耳法赤泥物性研究

发布时间：2017-08-31 14:37

  本文关键词：基于铁回收的拜耳法赤泥物性研究

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【摘要】：以中州和山东拜耳法赤泥为实验原料,以铁回收为目的,分析表征了赤泥原料的物性,探讨了高温还原焙烧对赤泥磁性的改性效果及其机理,优化了赤泥高温还原焙烧工艺条件,为拜耳法赤泥磁选提铁提供了理论基础。首先,运用XRD分析、X荧光光谱分析、化学分析、扫面电镜和能谱分析、磁性分析、综合热分析(TG-DSC)以及激光粒度分析等技术方法,对两种赤泥基于铁回收的基本物性进行了分析研究。结果表明:中州赤泥的主要矿物成分为赤铁矿、方解石、水钙铝榴石和石英,山东赤泥的的主要矿物成分为赤铁矿、方钠石和石英。中州赤泥和山东赤泥中的铁矿物均主要以弱磁性赤铁矿的形式存在,含量分别为21.11%和35.32%,且赤铁矿和其它矿物夹杂分布在赤泥中。在高温条件下,两种赤泥的总失重均在12%左右;如果不添加其它物质,赤泥自身不会发生还原反应。中州赤泥和山东赤泥的粒径小,属极细物料。其次,基于赤泥中铁矿物回收,对其进行了还原焙烧磁化改性实验研究。采用正交实验和单因素实验相结合的方法,得到了如下实验结果:(1)对于中州赤泥,在焙烧温度980℃,焙烧时间100min,赤泥∶还原剂(活性炭)∶添加剂(无水碳酸钠)=100∶10∶4的条件下,赤泥的还原焙烧磁化改性效果最好。对改性赤泥进行磁选后,可得到精矿品位为56.91%、精矿产率23.50%、回收率82.25%的铁。(2)对于山东赤泥,在焙烧温度1080℃,焙烧时间70min,赤泥∶还原剂(无烟煤)∶添加剂(无水碳酸钠)=100∶9∶7的条件下,赤泥的还原焙烧磁化改性效果最好。对改性赤泥进行磁选,得到铁矿物的精矿品位67.36%,精矿产率34.01%,回收率85.54%,富集比2.52。最后,通过对两种改性赤泥和磁选精矿的物性分析可知:通过高温还原焙烧改性,赤泥中铁矿物由原来的弱磁性赤铁矿转变为以铁为主及少量磁铁矿的强磁性铁矿物,铁矿物的磁性得到了显著增强。高温还原焙烧使得赤泥中铁成分富集成较大的铁结核体,磨矿后与脉石矿物有效解离,有利于铁的磁选提取。
【关键词】：拜耳法赤泥 铁矿物 物性分析 改性 磁选
【学位授予单位】：河南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD951
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 绪论10-26
• 1.1 赤泥概述10-14
• 1.1.1 赤泥的来源及危害10
• 1.1.2 氧化铝生产工艺10-12
• 1.1.3 赤泥的基本性质12-14
• 1.2 赤泥利用现状概况14-20
• 1.2.1 赤泥用于建材14-16
• 1.2.2 赤泥用于环保16-17
• 1.2.3 赤泥用做催化剂17
• 1.2.4 从赤泥中回收铁矿物17-20
• 1.3 目前赤泥回收利用中存在问题及解决思路20-22
• 1.4 本研究的目的意义、研究内容及创新点22-26
• 1.4.1 本研究的目的意义22
• 1.4.2 主要研究内容22-23
• 1.4.3 主要创新点23
• 1.4.4 技术路线23-26
• 2 实验26-36
• 2.1 实验原料26
• 2.2 实验仪器26-27
• 2.3 实验方法27-36
• 2.3.1 赤泥物性分析与表征27-30
• 2.3.2 赤泥高温还原焙烧改性30-32
• 2.3.3 赤泥改性效果验证32-36
• 3 赤泥的物性分析与表征36-48
• 3.1 赤泥的化学成分36
• 3.2 赤泥的物相分析36-38
• 3.3 赤泥的微观结构分析38-40
• 3.4 赤泥的热分析40-41
• 3.5 赤泥的粒度分析41-44
• 3.5.1 激光粒度分析42-43
• 3.5.2 筛分分析43-44
• 3.6 赤泥的磁性分析44-45
• 3.7 本章小结45-48
• 4 赤泥高温还原焙烧对磁选提铁效果的影响48-60
• 4.1 中州赤泥高温还原焙烧与磁选提铁48-56
• 4.1.1 中州赤泥影响因素分析48-51
• 4.1.2 中州赤泥高温还原焙烧单因素分析51-54
• 4.1.3 中州赤泥高温还原焙烧正交实验54-56
• 4.2 山东赤泥高温还原焙烧与磁选提铁56-58
• 4.3 本章小结58-60
• 5 赤泥高温还原焙烧改性机理分析60-66
• 5.1 中州改性赤泥的物性分析60-62
• 5.1.1 物相分析60-61
• 5.1.2 微观形貌分析61-62
• 5.1.3 磁性分析62
• 5.2 山东改性赤泥的物性分析62-65
• 5.2.1 物相分析62-63
• 5.2.2 微观形貌分析63-65
• 5.2.3 磁性分析65
• 5.3 本章小结65-66
• 6 结论与展望66-68
• 6.1 主要结论66-67
• 6.2 问题与展望67-68
• 参考文献68-76
• 作者简历76-78
• 学位论文数据集78

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本文编号：766166