微波碳熱還原釩鈦磁鐵精礦的研究.pdf

1、攀西地區(qū)豐富的釩鈦磁鐵礦資源是我國特有的寶貴自然資源,從攀鋼目前的工藝(高爐-轉(zhuǎn)爐)看,除鐵的利用率較高外,釩和鈦的提取利用率都比較低,寶貴的資源沒有充分發(fā)揮作用,同時(shí)也對環(huán)境造成了嚴(yán)重的危害。積極研究新工藝,提高攀枝花釩鈦磁鐵礦的綜合利用程度,實(shí)現(xiàn)Fe、V、Ti資源的綜合利用,對大規(guī)模開發(fā)攀西釩鈦磁鐵礦的豐富資源,充分發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)和社會效益具有十分重要的意義。本研究采用微波加熱輔助碳熱還原釩鈦磁鐵礦,以微波對釩鈦磁鐵礦的加熱嘗試替代碳的

2、燃燒提供的熱量,僅以內(nèi)配碳作為還原劑使用,以達(dá)到減少CO2排放,加快還原反應(yīng)速度,促進(jìn)固相還原減少TiC和TiN等高熔點(diǎn)物相生成,有利于鐵、釩、鈦三種元素的分離等目的。論文首先研究了釩鈦磁鐵礦在微波場中的升溫特性,探討了試樣質(zhì)量、二元堿度(CaO/SiO2)、粒度組成等因素對釩鈦磁鐵精礦升溫特性的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在微波功率為1kW、加熱時(shí)間20min、質(zhì)量為75g、粒度小于80目、CaO/SiO2=1.8的釩鈦磁鐵礦粉料的升溫特性較

3、好,為后續(xù)微波碳熱還原釩鈦磁鐵礦提供了重要實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ);其次用流體流場軟件Fluent模擬了微波加熱釩鈦磁鐵礦的升溫過程,模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果接近;最后,本文探討了在微波場作用下釩鈦磁鐵礦碳熱還原反應(yīng)的特點(diǎn),研究了釩鈦磁鐵礦精礦的重量、添加CaO、煤粉的配加量及煤粉的粒度等因素對樣品在微波場中還原過程的影響。結(jié)果表明:煤粉的粒度變化對加熱速率影響不明顯;而樣品的重量越小,升溫越快,還原效果越好;隨著樣品中CaO的配加量增加,升溫速率減小,還原