高磷鲕状赤铁矿脱磷技术研究.doc

,412007高磷鲕状赤铁矿脱磷技术研究周继程薛正良张海峰李宗强(武汉科技大学)摘要为合理利用我国储量丰富的高磷鲕状赤铁矿,针对其矿物学特点,,通过控制渣相碱度,还原温度和内配碳比等,,,铁矿床类型繁多,细,赋存条件复杂,多组分共生铁矿石较多,硫,磷,二氧化硅等有害杂质含量高,嵌布粒度细,造成选矿难度大,效率低,,大量进口优质铁矿石,随着进口铁矿石价格的大幅度提高,,我国储量丰富的高磷鲕状赤铁矿因没有合理可行的脱磷技术,,探讨通过直接还原技术对高磷铁矿石进行提铁脱磷的方法,,这种铁矿石具有鲕状结构,,,赤铁矿呈鳞片状,纤维状,与脉石矿物混杂繁状嵌布,含铁40%,50%,鲕粒中的赤铁矿的环带宽度为30p,m以下….由于赤铁矿结晶颗粒极细,一般在1,3m,,赤铁矿中脉石矿物主要有磷灰石(Ca:POCI和Ca(PO)F),石英(如图1所示).表1原料化学成分,%,并经过理论计算配入煤粉和消石灰粉()进行一次干混,然后加入8%,10%的水进行二次混匀,,—悯l煤粉H配料H一次干混二次湿混卜——-,碳管发热件的内径是70mm,等温段高度50mm,升温速度为100,150~C/,将事先压好的团块装入石墨坩埚中,然后将坩埚置入碳管炉内,随炉升至所需温度,保温15rain后,,,,即铁的收得率和脱磷率,其含义及计算方法如下:铁的收得率是指用经过磁选得到的铁粉中的全铁与还原前团矿中全铁的质量比,其计算公式如下:M1×TFe后/,,'7式中'7——铁的收得率,%;.——反应后磁选出来的铁粉质量,g;——反应前团块的质量,g;TFe前——反应前的团块的全铁含量,g;TFe后——反应后磁选出来的铁粉全铁含量,%.:l×P前一×P后,?'7——一L式中——脱磷率,%;——反应前团块的质量,g;——反应后磁选出来的铁粉质量,g;P前——反应前的团块的磷含量,g;P后——反应后磁选出来的铁粉磷含量,%.(1),由图3可以看出,随还原温度的提高,铁的收得率有一定程度的提高,但是当温度提高到一定程度以后,铁的收得率提高的幅度不大,,在煤基直接还原中,其主要反应为:FeO+CO=Fe+CO2(3)CO2+C=2CO(4)综合(3),(4)式得:Fe0+C=Fe+C0(5)反应(5)即为直接还原反应,该反应为强吸热反应,故还原温度的提高,有利于直接还原反应的加快;另外当温度升高后,煤的反应活性提高,,升高温度可以促进产品的金属化,,由于FeO和SiO易生成铁橄榄石(2FeO?SiO),铁橄榄石本身熔点低,它与FeO或SiO组成的低共熔点为1177oC和1178oC_3J,所以当温度升高到一定程度后,将生成极难还原的2FeO?SiO,并产生软化和熔化,(C/O=)(2),随内配碳团块碱度的提高,,