鲕状赤铁矿降磷降铝工艺与机理研究

论文摘要

钢铁工业是国民经济的重要基础产业,随着国民经济的快速增长,冶金技术得到了长足的发展,对铁精矿质量的要求也越来越高。同时国内铁矿石供应已不能满足我国钢铁工业发展的需要,导致我国对进口铁矿石的依赖度显著增加,国际铁矿石价格快速攀升。为了保证我国钢铁行业的稳定持续发展,迫切需要对国内现有铁矿资源进行充分开发利用,尤其是目前受到技术限制而没有被开发利用的铁矿石,高磷鲕状赤铁矿就是其中重要的一部分。赫章铁矿为低品位鲕状赤铁矿,通过化学多元素分析和矿物学分析可知,该矿石性质复杂,除硅之外,磷和铝含量也较高。针对以上特点,本文采用焙烧-磁选-反浮选和直接还原-磁选工艺对其进行试验研究,以期达到提高铁品位同时降低磷含量和铝含量的目标。焙烧-磁选-反浮选试验研究表明:该矿石的最优焙烧条件为焙烧温度750℃,还原剂用量9%,焙烧时间80min;适宜磁选条件为将焙烧后矿石磨矿至-0.043mm占93.31%,磁选磁场强度200kA/m;磁选精矿再磨后进行反浮选,矿浆pH值为11,抑制剂淀粉用量为1750g/t,活化剂氧化钙用量800g/t,捕收剂R1B用量800g/t。通过焙烧-磁选-反浮选工艺,可以获得铁品位55.47%,磷含量为0.44%,铝含量为6.94%,铁回收率78.34%的铁精矿。红外光谱分析表明,试验中使用的改性油酸和捕收剂R1B主要由烃基和羧基组成。两种捕收剂均可在浮选尾矿表面发生化学吸附,相同条件下捕收剂R1B在尾矿表面的化学吸附能力比改性油酸强。根据赫章地区铁矿资源特点,对该地区赤铁矿和菱铁矿进行混合试验表明,赤铁矿与菱铁矿混合为6:4,焙烧温度750℃,还原剂用量8%,焙烧时间80min,焙烧后磨矿至-0.043mm占90%,以200kA/m磁场强度进行磁选,可以获得精矿铁品位58.87%,磷含量0.29%,铝含量5.21%,铁回收率为87.69%的铁精矿。通过直接还原-磁选试验研究,得到该赤铁矿的最佳还原条件为:还原温度1150℃,还原剂用量为50%,还原碱度0.6,还原时间120min;再将直接还原矿石磨矿至-0.043mm占92.18%,以150kA/m磁选磁场强度进行磁选。通过直接还原-磁选工艺,可以获得铁品位72.75%,磷含量为0.43%,铝含量为6.14%,铁回收率达到92.04%的铁精矿。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 文献综述
• 1.1 高磷铁矿资源概况
• 1.1.1 世界高磷铁矿资源概况
• 1.1.2 我国高磷铁矿资源概况
• 1.2 国内外铁矿石降磷技术研究现状
• 1.2.1 选矿法降磷
• 1.2.2 酸浸法降磷
• 1.2.3 微生物法降磷
• 1.2.4 冶金法降磷
• 1.3 铁矿磁化焙烧技术及应用
• 1.3.1 磁化焙烧分类
• 1.3.2 影响磁化焙烧过程的主要因素
• 1.3.3 磁化焙烧技术的应用现状
• 1.4 直接还原技术及应用
• 1.4.1 直接还原产品的种类
• 1.4.2 直接还原方法
• 1.5 论文工作的提出
• 2 试样及试验方案
• 2.1 试验矿样
• 2.1.1 试样制备
• 2.1.2 试样化学成分及粒度分布
• 2.1.3 试样矿物组成
• 2.2 研究内容
• 2.3 研究方法
• 2.4 试验药剂
• 2.5 试验设备
• 3 试样强磁-反浮选试验
• 3.1 强磁选试验
• 3.1.1 磨矿细度对磁选指标的影响
• 3.1.2 磁场强度对磁选指标的影响
• 3.2 强磁-反浮选试验
• 3.3 小结
• 4 焙烧-磁选-反浮选试验研究
• 4.1 磁化焙烧基本原理
• 4.2 焙烧-磁选试验研究
• 4.2.1 还原剂种类对选别指标的影响
• 4.2.2 焙烧温度对选别指标的影响
• 4.2.3 还原剂用量对选别指标的影响
• 4.2.4 焙烧时间对选别指标的影响
• 4.2.5 磨矿细度对精矿指标的影响
• 4.2.6 磁场强度对精矿指标的影响
• 4.3 磁选精矿反浮选试验研究
• 4.3.1 捕收剂选择试验
• 4.3.2 抑制剂用量试验
• 4.3.3 活化剂用量试验
• 4.3.4 捕收剂用量试验
• 4.3.5 捕收剂与矿物表面作用的红外光谱分析
• 4.4 小结
• 5 赤铁矿与菱铁矿混合焙烧试验研究
• 5.1 赤铁矿与菱铁矿混合比例试验
• 5.2 磨矿细度试验
• 5.3 磁场强度试验
• 5.4 小结
• 6 直接还原-磁选试验研究
• 6.1 直接还原基本原理
• 6.2 直接还原条件试验研究
• 6.2.1 还原温度试验
• 6.2.2 还原剂用量试验
• 6.2.3 还原碱度试验
• 6.2.4 还原时间试验
• 6.3 磁选条件试验研究
• 6.3.1 磨矿细度试验
• 6.3.2 磁选磁场强度试验
• 6.4 小结
• 7 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间的成果