高磷鲕状赤铁矿配碳还原与金属铁分离的研究

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鲕状赤铁矿是我国一种重要的铁矿资源,主要分布于湖北、湖南、贵州等地区,约占全国铁矿资源总量的10%。鲕状赤铁矿与石英、粘土类等脉石矿物一般是由鲕状颗粒中心向外呈不规则壳状层层包裹,形成多层状结构,铁矿物层与脉石层之间界限不明显,以及铁矿物与脉石矿物嵌布粒度较细,故属于难选铁矿石之一。但随着科学技术的进步和社会发展,使钢材的需求量不断扩大,导致高品位铁矿石价格快速上涨,并且国内外富铁矿和易采选铁矿资源日趋枯竭,因此低品位鲕状赤铁矿的开发利用再次得到关注和认可。  本实验以贵州赫章鲕状赤铁矿为原料,石墨粉为还原剂,采用高温管式炉加热的方式进行还原,分别研究了还原温度、碱度和配碳比对还原效果的影响以及还原因素(还原温度、碱度和配碳比)和磁选因素(球磨粒度、磁场强度)对金属铁分离的影响。采用XRD、光学显微镜、SEM-EDS和化学分析等手段,研究了不同条件下试样的微观形貌、金属化率以及物相组成,并通过磁选实现金属铁的分离,得到不同条件下铁精矿中铁的回收率、铁品位以及脱磷率。研究表明:还原温度、配碳比对金属化率影响显著,随着温度的升高,有利于金属铁的聚集长大,且碱度增加使脱磷率明显升高。随着温度、碱度、配碳比以及磁力的增加,对铁的回收率都有一定的提高,但铁的回收率随着球磨粒度的减小而降低;铁品位只随着温度的升高而提高,其它条件下都下降。磁选后的铁精矿主要由Fe和Fe2SiO4组成,渣主要由Ca2Al2SiO7和Al2SiO5组成,其中还有极少量的Fe也存在于渣中。在还原温度1100℃、时间2h、配碳比1.3、碱度1.5的条件下,金属化率高达87.52%,磁选后铁的回收率为71.86%,铁品位为60.55%,脱磷率达到48.22%。
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