高磷鲕状赤铁矿直接还原过程中铁颗粒长大特性的研究.pdf

蓁三二篓�—.����——��寥�炼�猣网攀晤面一毒�卜商��圭堕型囫铁颗粒长大特性研究高磷鲕状赤铁矿直接还原过程中㈣��褪�ⅰ�尔比,����表示内配碳团块中氧化铁全部被直接还原蛐�周继程��φ��,李宗强��藕7��ぁ!!R籌直接还原冶金工程前言�笫�睦丛醇靶灾��匝檠芯糠椒�堕坌��丛垒竺盟坚盟殳垂�.钢铁研究总院先进钢铁流程及材料国家重点实验室,北京���;��浜嚎萍即笱Ц痔�苯鸺白试蠢�檬〔抗步�教育部重点实验室,湖北武汉����摘要:本文研究了鄂西高磷鲕状赤铁矿直接还原过程中金属铁颗粒长大特性,并着重讨论了还原温度、渣相碱度及反应时间对铁颗粒长大的影响。研究结果表明,高磷鲕状赤铁矿直接还原过程中金属铁颗粒成核及晶核长大的过程是破坏原矿鲕状结构的过程;提高还原温度以及延长还原时间有利于铁颗粒的聚集长大,提高渣相碱度不利于铁颗粒的聚集长大。关键词:高磷鲕状赤铁矿;直接还原;金属铁颗粒:能谱分析“宁乡式’’鲕状赤铁矿具有高磷、高硅、高铝、低硫、含铁中贫等特点,这种铁矿石的磷赋存于胶磷矿中,并与富含氧化铁的鲕绿泥石混杂在一起,形成同心层状相间的鲕粒结构【�啊3嗵�蟪收胱础⑵�醇�咸迩恫荚诹馓�蠛亡苈棠�石中,颗粒嵌布粒度极细�~��,单体解离困难,因此,这种铁矿石的选别分离相当困难田。若不改变铁的赋存状态,铁就难于有效精选富集,磷也无法有效剔除。本研究利用内配碳高温自还原技术将赤铁矿快速还原成金属铁,在高温下金属铁通过一定程度的聚集长大,破坏其鲕粒结构,改变铁的赋存状态,然后通过磁选得到金属铁粉。因此,如何在高磷鲕状赤铁矿直接还原过程中实现铁颗粒的重建和长大,便成为实现金属铁与富含磷的脉石分离的基本前提。本文着重研究鄂西高磷鲕状赤铁矿直接还原过程中金属铁颗粒的长大特征,并对其机理进行初探。试验用矿石取自湖北恩施黑石板矿区,这种铁矿石鲕粒粒度为��~���,赤铁矿呈鳞片状、纤维状与脉石矿物混杂繁状嵌布,含铁�%~�%,鲕粒中的赤铁矿的环带宽度为��韵隆S捎诔嗵�蠼峋Э帕<�福�话阍�����谘”鸱掷肷舷嗟崩�选�赤铁矿的主要化学成分见表��一衍射分析表明,赤铁矿中脉石矿物主要是含氯和氟的磷灰石��篜��,��将铁矿石和煤粉用球磨机进行细磨至粒度小于��目,并按预定方案进行配料。各种原料混匀后压制成中��的团块。团块经��妗�℃烘干后置于石墨坩埚内,然后在高温碳管炉内以�叽��妗�’��轮凉娑�温度进行还原。在整个还原过程中炉内通�罕;ぁ=ɑ乖�后的团块制成光片进行显微结构观察。本研究的工艺流程如图��尽��乒馄��ぁ猧�干燥���た镮本次试验中,组成内配碳团块的主要配料参数有内配碳比和渣相碱度。其中内配碳比���,即团块中的碳氧摩成金属铁时所需消耗的固定碳量:渣相碱度���疭���实验过程观察内配碳比、渣相碱度、还原温度和还原时间对堡�墨���舾�潭ㄌ�图�高磷鲕状赤铁矿直接还原流程图表��匣�С煞��/%�高磷赤铁矿�.�消石灰煤粉����—��!ぁ!�一�!!!�����—��.����������甁���——�—�.、
㈣���碱度对铁粒襄集长大的影响如图�械恼掌��掌��埘��柏—�目圈竺���叶榷蕴�沓ご蟮挠跋��谂淙焊喵胱措葈眭矿重接迁曛过程中盒一铁曩眭长由圈�械淖钇��和照片�∫钥闯觯�谄渌����由于试验用高辟爵弛张矿含铁品位低.