鲕状赤铁矿提铁及用其熔渣制备微晶玻璃研究

论文摘要

鲕状赤铁矿是目前国内外公认的最难选的铁矿石类型之一。其储量丰富,约占我国铁矿资源储量的1/9,但由于选矿难题此类铁矿石一直没有被大规模的开采利用。随着资源形势的日益紧张,对其的开发利用迫在眉睫。本课题就是在鲕状赤铁矿难选的前提下另辟蹊径,对原矿进行直接冶炼（熔融还原）提取生铁,并利用其熔渣制造高附加值的微晶玻璃,以实现资源的综合利用。此方案由于不产生废渣,基本上可以做到零排放,因此对促进清洁生产,建立循环经济模式和社会可持续发展具有重要的战略意义。首先利用感应电炉和炭管炉进行了探索性实验,初步探讨了铁矿石渣铁分离的可能性,以及熔渣作为微晶玻璃原料的可用性。在此基础上利用实验用马弗炉,对原料配方进行了系统的对比和优化实验,得出了最优的基础配方:铁矿石77.14%（质量分数,下同）,CaO 5.12%,Al2O3 0.25%,MgO 0.65%,Na2CO35.28%,CaF23.86%,焦炭粉7.70%,而后在此配方的基础上为微晶玻璃的制备选择了适宜的晶核剂种类及浓度:Cr2O31%,TiO24%。最后对微晶玻璃制备的热处理制度进行了优化,得出最佳的热处理制度为:核化温度830℃,核化保温时间60min,晶化温度940℃,晶化保温时间30min。对最终产品进行了性能检测:提炼的生铁已达到了炼10的要求;所制得的微晶玻璃已完全符合建材行业标准JC/T872-2000的要求。并对此方案进行了初步的经济效益分析,得出该方案在财务上是可以接受的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 1 文献综述
• 1.1 鲕状赤铁矿选矿研究现状
• 1.1.1 高梯度磁选实验研究
• 1.1.2 直接还原-磁选实验研究
• 1.1.3 浮选试验研究
• 1.1.4 降磷实验研究
• 1.2 熔融还原法炼铁
• 1.2.1 熔融还原炼铁的理论基础
• 1.2.2 熔融还原炼铁与高炉炼铁的比较
• 1.2.3 熔融还原工艺应用于难选铁矿石炼铁的研究现状
• 1.3 微晶玻璃
• 1.3.1 微晶玻璃国内外研究发展现状
• 1.3.2 微晶玻璃的组成
• 1.3.3 微晶玻璃的结构
• 1.3.4 微晶玻璃的制备工艺
• 1.3.5 微晶玻璃的应用
• 2 研究方案
• 2.1 试验研究工艺流程
• 2.2 矿样性质的测定
• 2.2.1 原矿多元素分析
• 2.2.2 原矿铁物相分析
• 2.3 主要实验药剂及设备
• 2.4 主要研究内容
• 3 提铁及微晶玻璃的制备
• 3.1 初步提铁试验
• 3.1.1 感应电炉试验及结果
• 3.1.2 炭管炉试验及结果
• 3.1.3 感应电炉及炭管炉试验结果分析
• 3.2 试验配方的确定
• 3.2.1 配方设计原则
• 3.2.2 配方确定试验
• 3.3 微晶玻璃的微观结构验证
• 4 晶核剂制度及热处理制度的优化
• 4.1 晶核剂制度的优化
• 4.1.1 晶核剂种类
• 4.1.2 晶核剂浓度
• 4.2 热处理制度的优化
• 4.2.1 核化温度
• 4.2.2 核化保温时间
• 4.2.3 晶化温度
• 4.2.4 晶化保温时间
• 5 产品的检测及微观结构验证
• 5.1 生铁性能检测
• 5.2 微晶玻璃性能检测
• 5.3 微晶玻璃的微观结构验证
• 6 经济效益分析
• 6.1 项目规模
• 6.2 投资概算
• 6.3 成本概算
• 6.4 收益分析
• 6.5 项目产品的市场前景分析
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 导师简介
• 作者简介
• 学位论文数据集