含錫鋅復雜鐵精礦球團弱還原焙燒的物化基礎及新工藝研究.pdf

1、隨著我國鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展，對國內復雜鐵礦資源的開發(fā)利用具有重要的現(xiàn)實意義。含錫鋅復雜鐵礦是一類典型的難選難冶礦石，在我國儲量很大。本論文以取自于內蒙古黃崗含錫鋅鐵精礦為研究對象，開展了含錫鋅鐵精礦球團弱還原焙燒制備高爐用球團礦并綜合回收錫和鋅的物化基礎及新工藝研究。 在研究含錫鋅鐵精礦基本物化性能的基礎上，采用光學顯微鏡、XRD、SEM及電子探針等微觀測試方法對其工藝礦物學進行了詳細研究，發(fā)現(xiàn)錫石和閃鋅礦多以微細粒單體或不規(guī)則

2、粒狀與磁鐵礦構成連生體或包裹體，導致Fe與Sn、Zn的選礦分離十分困難。 鐵、錫和鋅氧化物的還原熱力學研究表明，當控制氣相溫度為974℃被還原為SnO以氣態(tài)形式揮發(fā)，ZnO可被還原為Zn蒸汽而揮發(fā)，高價鐵氧化物(Fe<,2>O<,3>或Fe<,3>O<,4>)僅被還原為FeO。 以CO氣體為還原劑，對磁鐵礦球團的Fe<

3、,3>O<,4>→FeO階段的等溫及非等溫還原動力學進行了研究。結果表明，非等溫還原的反應控制機理與等溫還原的基本一致。非等溫條件下，當溫度為600～920℃時，F(xiàn)e<,3>O<,4>→FeO階段的還原反應由界面化學反應所控制；溫度大于920℃時，還原反應為界面化學反應與擴散混合控制。對含錫鋅鐵精礦球團中的Sn02和ZnO進行了等溫還原動力學研究，結果表明：當溫度為950℃和1000℃，SnO<,2>的還原符合界面化學反應控制；溫度為1

4、050℃和1100℃時，還原反應為化學界面反應與擴散混合控制。當溫度為950～1100℃時，ZnO的還原符合界面化學反應控制。 在研究含錫鋅鐵精礦球團制備、干燥、預熱及焙燒技術特性的基礎上，首次提出了含錫鋅鐵精礦球團一弱還原焙燒綜合利用Sn、Zn和Fe的工藝路線，并在鏈篦機一回轉窯模擬裝置上進行了擴大化工藝參數(shù)研究。在優(yōu)化條件下，球團內配1～2％無煙煤對Sn和Zn的揮發(fā)有少許改善作用，與沒有內配無煙煤的球團相比，Sn和Zn揮發(fā)率

5、提高約0.5～1.5％，球團中Sn和Zn揮發(fā)率分別大于80％和70％，殘余Sn、Zn含量均小于0.06％。成品球團礦抗壓強度大于2480 N/個，ISO轉鼓大于97％，耐磨指數(shù)小于2％。試驗結果表明，新工藝有效地實現(xiàn)了含錫鋅鐵精礦中鐵、錫和鋅的分離，同時球團礦抗壓強度和殘余Sn和Zn的含量均滿足高爐生產要求。首次采用Leiea圖像分析軟件Qwin測量人造球團礦中各主要組成礦物的實際面積，主要組成礦物經(jīng)光學顯微鏡、XRD、SEM和X射線能