温度和时间对中低品位磷矿真空碳热还原的影响

以云南某中低品位磷矿为研究对象,以焦粉为还原剂,通过XRD、SEM及EDS等分析手段,探讨了还原温度和保温时间对该磷矿真空碳热还原的影响。结果表明,升高还原温度和延长保温时间均能提高磷矿还原率和磷元素挥发率,且还原温度的影响比保温时间的影响更显著。当保温时间30 min、温度高于1250℃时,磷矿还原率和磷挥发率上升趋势显著,最佳还原温度段为1250~1300℃。磷矿中的Ca_(5)(PO_(4))_(3)F首先与SiO_(2)反应,然后大部分Ca_(5)(PO_(4))_(3)F和副产物Ca_(3)(PO_(4))_(2)与C作用,产生P_(2)单质气体。

真空碳热还原钛精矿中铁的等温动力学

采用等温动力学研究的方法在1100~1300℃下对攀枝花钛精矿真空碳热还原中铁的动力学进行了研究。研究结果表明:还原温度的升高和保温时间的延长,能促进钛精矿中Fe3O4的还原以及铁的聚集长大;钛精矿中的铁在1100~1250℃保温的前期即0~30 min时,还原反应受界面化学反应控制,反应的表观活化能为207.92 kJ/mol;在1100~1200℃保温的后期即30~90min时,还原反应受内扩散控制,反应的表观活化能为521.47 kJ/mol。

SiO_(2)/CaO比对中低品位磷矿真空碳热还原的影响

通过FactSage理论计算与实验相结合的方法研究了添加不同硅钙比时磷矿碳热还原反应体系的变化。热力学计算结果表明:在1 Pa的真空条件下,气相中磷单质的挥发率在1250℃时达到最大值,SiO_(2)/CaO比为0.4和0.8时,气相中磷单质挥发率相比未添加SiO_(2)时有所增大,继续添加SiO_(2),会对磷的挥发起抑制作用。实验结果表明:在1 Pa、14%配碳量的条件下,氟磷酸钙不仅会与SiO_(2)发生脱氟反应,自身也在不断的分解脱氟。SiO_(2)的加入可以显著提高磷矿的还原率和磷的挥发率,当SiO_(2)/CaO摩尔比为0.8时,对磷还原的促进效果最为明显。当SiO_(2)过量时,会间接使矿中P_(2)O_(5)的品位降低,导致还原过程的驱动力减小,从而使磷的挥发率降低。