菱铁矿石煤基直接还原过程中矿物的转化行为

为了给进一步深入开展菱铁矿石煤基直接还原的工艺研究提供理论指导,以嘉峪关某菱铁矿石为试样,通过XRD、SEM和能谱分析以及热力学计算研究了菱铁矿石煤基直接还原过程中各种矿物的转化行为。结果表明:煤用量较小时,固相反应首先生成铁(镁)橄榄石,多余的铁矿物以孚氏体形式存在并在孚氏体内部形成金属铁核;增加煤用量可使金属铁核周围的孚氏体也被还原为金属铁,从而使铁颗粒得以长大。此外,随着煤用量的增加,主要脉石相铁镁橄榄石也会由于经历铁镁橄榄石→铁橄榄石→孚氏体→金属铁的反应历程而形成部分铁颗粒。

阻熔剂提高煤灰熔融温度及其阻熔机理

选择低灰熔点神华煤,研究了添加SiO_2、TiO_2和Al_2O_3阻熔剂在弱还原性气氛下对煤灰熔融性的影响,利用X射线衍射分析方法研究阻熔剂对高温煤灰矿物转化行为和阻熔机理。实验结果表明:815℃时,煤灰中主要晶体矿物为硬石膏、赤铁矿、石英、石灰和方解石等;添加SiO_2、TiO_2和Al_2O_3阻熔剂都能够在一定程度上提高神华煤灰熔融温度,但Al2O3效果较好;在还原性气氛下,随温度升高至1100℃和1300℃,添加阻熔剂后的煤灰中的硬石膏、赤铁矿和方解石等晶体矿物逐渐减少,生成的新矿物质方石英、刚玉和金红石是导致煤灰熔融温度升高的主要原因。