低品位微細(xì)粒赤鐵礦高效富集技術(shù)及機(jī)理研究.pdf

1、隨著我國鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展,國內(nèi)各大鋼鐵企業(yè)鐵礦石的進(jìn)口量逐年上升,2009年進(jìn)口鐵礦石6.28億噸,對(duì)進(jìn)口礦依存度高達(dá)69.2％。然而,我國大量的低品位赤鐵礦資源由于鐵品位低、鐵礦物嵌布粒度細(xì)小、嵌布關(guān)系復(fù)雜,常規(guī)方法無法有效選別而尚未得到有效利用。在鐵礦石價(jià)格大幅上漲及我國鐵礦資源嚴(yán)重短缺的背景下,采用預(yù)選富集-直接還原-磁選新技術(shù)對(duì)低品位微細(xì)粒鐵礦的高效利用進(jìn)行研究,對(duì)我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展具有十分重要的意義。
　　 本文對(duì)漣

2、鋼提供的低品位微細(xì)粒嵌布赤鐵礦高效富集技術(shù)及機(jī)理進(jìn)行研究,最佳工藝參數(shù)如下:鐵品位27.23％Fe的原礦在磨礦細(xì)度小于0.074mm占88.72％,pH調(diào)整劑NaOH用量200g/t(pH=9.4),抑制劑淀粉用量1000g/t,捕收劑十二胺用量200g/t的條件下,預(yù)選粗精礦球團(tuán)在含鈣復(fù)合添加劑用量12％,還原溫度1200℃,還原時(shí)間120min,煤礦質(zhì)量比2.5的條件下,還原焙燒礦在磨礦細(xì)度小于0.043mm占89.20％,磁場(chǎng)強(qiáng)度

3、0.08T的條件下,得到精礦鐵品位88.31％Fe,金屬化率94.45％,全流程鐵回收率69.92％的優(yōu)質(zhì)鐵精礦。結(jié)果表明,含鈣復(fù)合添加劑能有效改善還原焙燒產(chǎn)品的金屬化率,大幅度提高磁選精礦鐵品位,鐵作業(yè)回收率提高1.42個(gè)百分點(diǎn)。
　　 對(duì)預(yù)選粗精礦球團(tuán)等溫還原動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,在還原溫度900～1050℃范圍,還原時(shí)間120min,以CO/N2=30/70為還原氣體的條件下進(jìn)行還原,無添加劑球團(tuán)和含鈣復(fù)合添加劑球團(tuán)

4、均受內(nèi)擴(kuò)散控制,但含鈣復(fù)合添加劑使球團(tuán)直接還原的表觀活化能由18.10KJ·mol-1下降到10.15 KJ·mol-1,表觀活化能下降幅度達(dá)43.92％。表觀活化能越低,還原反應(yīng)越容易進(jìn)行,即含鈣復(fù)合添加劑球團(tuán)的還原性優(yōu)于無添加劑球團(tuán)的還原性。
　　 對(duì)預(yù)選粗精礦球團(tuán)還原過程金屬鐵晶粒生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:在還原溫度1000～1200℃,還原時(shí)間5～120min范圍內(nèi),無添加劑球團(tuán)和含鈣復(fù)合添加劑球團(tuán)的金屬鐵晶粒生長(zhǎng)

5、速率常數(shù)分別為1.155(μm)2·min-1和1.397(μm)2·min-1。無添加劑球團(tuán)鐵晶粒生長(zhǎng)表觀活化能分別為132.53KJ·mol-1,含鈣復(fù)合添加劑球團(tuán)晶粒生長(zhǎng)表觀活化能93.27 KJ·mol-1。在還原過程中,含鈣復(fù)合添加劑在還原誘導(dǎo)期能夠快速形成金屬鐵晶核,誘導(dǎo)晶核周圍鐵晶粒向晶核擴(kuò)散、遷移；在還原生長(zhǎng)期能夠促進(jìn)晶核周圍鐵晶粒向晶核擴(kuò)散、遷移,形成晶粒平均尺寸較大的鐵晶粒。在還原穩(wěn)定期能夠不斷完善晶粒的晶格缺陷,使