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《昆明理工大学》 2011年
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难选铁矿石微波磁化焙烧同步降磷的工艺研究

王晓辉  
【摘要】:随着我国钢铁工业的高速发展,国内铁矿石资源供给不足,对境外铁矿石依存度很高,而我国的铁矿石资源因为分选难度大没有得到充分的开发利用。对铁矿石进口依赖度的提高,已成为我国钢铁产业经济安全的重大隐患。因此,迫切需要依靠技术进步来最大限度地利用国内现有铁矿资源,提高铁矿石的自给率,缓解进口铁矿石的压力,以保障钢铁工业持续稳定的发展。 本文采用微波磁化焙烧低品位高磷铁矿石的方法,结合磁选工艺,寻找开发利用低品位铁矿石的技术手段。通过对云南惠民铁矿性质的分析确定了微波磁化焙烧-磁选的实验流程。对物料在微波场中的升温特性进行了研究,升温速率由小到大依次为,原矿、混合物料、无烟煤。物料在300~600℃之间升温较快,结合物料在微波场中的失重情况,分析惠民铁矿在微波场中磁化焙烧分两个阶段进行,在小于300℃时主要是褐铁矿的脱水阶段,在大于600℃时主要是铁矿石的还原阶段。 在微波磁化焙烧-磁选实验中,考查了焙烧温度、焙烧时间、微波功率、配碳量、磨矿粒度、磁选强度等对回收铁精矿指标的影响。微波磁化焙烧-磁选最佳实验条件为:焙烧温度为800℃,焙烧时间为12min,微波功率为800W,配碳量为12%,磨矿细度为-200目85%以上,磁选磁场强度为119.37 KA·cm-1,得到铁精矿的铁品位为59.31%,铁的回收率为81.92%。用电阻炉同时进行了常规焙烧实验,在配碳量为12%,还原时间为1h,焙烧温度为1000℃,得到铁精矿品位为67.63%,回收率为68.82%。微波焙烧相比于用电阻炉焙烧,缩短了焙烧时间,降低了焙烧温度。 根据单因素实验得到最佳工艺参数,选定焙烧温度、配碳量、焙烧时间作为三个主要影响因素,采用响应曲面法进行实验设计优化,借助Design-Expert软件对各影响因子之间的交互作用和各个影响因子对回归模型的影响作用进行分析,获得最佳优化参数:焙烧温度为800℃,配碳量为12%,焙烧时间为10.5min。此时,铁精矿的铁品位为60.98%,回收率为79.40%。 进行微波磁化焙烧脱磷实验,分别对铁矿物和脉石进行能谱分析,证实铁矿物和脉石中均含有磷元素,而且矿物与脉石之间的嵌布粒度集中在20~30μm。而后进行了脱磷剂种类和用量实验,探索的添加剂种类有:氧化钙、氯化钠、碳酸钠、氢氧化钠、氯化钙和氯化镁,具有脱磷效果的是碳酸钠和氢氧化钠。原矿含磷1.05%,当氢氧化钠用量为25%时,可获得含磷0.172%的铁精矿。 文章研究了铁矿石在微波场中的升温特性,对微波磁化焙烧的工艺条件进行了探索和优化,通过实验探索,找到了有效的脱磷剂,最后得到了高品位低磷的铁精矿,为难选铁矿石的分选提供了一个新思路。
【学位授予单位】:昆明理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TD951

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【引证文献】
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