高铝褐铁矿铝铁分离新工艺及其机理

系统地研究高铝褐铁矿工艺矿物学特性,开发钠盐焙烧—溶出铝铁分离新工艺,运用XRD和SEM等分析铝铁的分离机理。结果表明:铝主要呈微细颗粒嵌布于褐铁矿中或以类质同象形式存在于针铁矿物中,采用常规的磁选、浮选和磁化焙烧等工艺不能有效地分离铝铁;采用钠盐焙烧—溶出铝铁分离新工艺,当焙烧温度为1 000℃,焙烧时间为10 min,Na2CO3质量分数为14.0%时,可制备全铁品位63.21%,Al2O3含量为2.13%的铁精矿,有效实现铝铁分离;原矿中的铝经钠盐焙烧后转变为铝硅酸钠、铝酸钠、α-Al2O3;铝酸钠、铝硅酸钠经溶出后被脱除,残留在铁精矿中的铝主要为呈微细粒嵌布在铁矿物中的α-Al2O3。

高配比高铝褐铁矿烧结成矿机理

以某高铝褐铁矿配比为60%~70%，配加其他含铁原料进行烧结，通过调节水碳、优化配矿等措施改善烧结产质量指标，并对烧结成矿机理进行分析。实验结果表明：Fe2O3和Al2O3分别与CaO反应时，2CaO·Fe2O3比3CaO·Al2O3及12CaO·7Al2O3更容易生成；当CaO，Al2O3，SiO2和Fe2O3四元矿物存在时，烧结过程优先生成2CaO·Al2O3·SiO2（钙铝黄长石）和4CaO·Al2O3·Fe2O3，并进一步形成SFCA，这与烧结矿SEM结果相一致；虽然烧结矿具有较多的孔洞和裂纹，但烧结矿具有良好的微观结构和冶金性能，可以满足中、小型高炉冶炼的生产要求。

高铝褐铁矿在济钢炼铁生产中的应用

为应对过高的炼铁成本,济南钢铁集团公司第一炼铁厂大量使用了低价高铝褐铁矿,为此采取了提高烧结矿w（SiO2）和w（FeO）,实施厚料层烧结和将炉渣w（MgO）/w（Al2O3）比提高到0.6等一系列技术措施,在烧结矿w（Al2O3）达到3.0%-3.1%、高炉炉渣w（Al2O3）达到19%-20%情况下,使烧结生产和高炉生产基本保持了平稳。

高铝褐铁矿直接还原过程中的热力学计算

通过热力学计算,研究了高铝褐铁矿直接还原过程中的主要氧化物之间的反应热力学规律。计算结果表明:当反应温度为980 K、平衡气相中CO的体积分数为62%时,在直接还原过程中开始生成金属Fe。当体系温度大于1100 K时,反应产物生成的先后顺序为FeO?Al2O3,2FeO?SiO2,FeO?SiO2 。由于直接还原过程中不可避免有FeO的产生,在相同CO体积分数和温度下各氧化物与FeO反应产物的反应活性顺序为FeO?SiO2>2FeO?SiO2>FeO?Al2O3,这会直接影响高铝褐铁矿直接还原过程中铁的金属化率。

高铝型褐铁矿直接还原工艺相变研究

为了研究某高铝型褐铁矿直接还原过程中的物相变化规律,采用偏光显微镜、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和矿物自动解理系统(MLA)对某高铝型褐铁矿进行矿物组分分析,然后对其矿物水分进行定性测定。结果表明,该高铝型褐铁矿主要由针铁矿、赤铁矿、铬铁矿、石英和绿泥石等矿物组成,原矿微观形貌是以疏松状针铁矿为主,其内部嵌布有粒径不同的铬铁矿、赤铁矿和硅酸盐等矿物,导致其部分客晶矿物难以通过物理分选去除,Cr、Ni和Co等有益元素主要是以针铁矿、铬铁矿等为赋存载体;结晶水的研究结果表明,在升温过程中针铁矿和绿泥石分别在290℃和830℃先后失去结晶水或者羟基,导致物相转变为赤铁矿和橄榄石相。

高铝低镍褐铁矿RKEF工艺试验研究

通过中试试验研究了RKEF法处理高铝低镍褐铁矿的工艺技术参数,考察了物料干燥、回转窑还原焙烧、矿热炉冶炼及炉渣综合利用等最合理的工艺技术条件,为该矿的工业生产应用提供了技术支撑。

高铝高硅褐铁矿钠化焙烧-磁选试验研究

针对某高铝高硅难选褐铁矿(Al2O3含量26.11%、SiO2含量13.88%)进行了钠化焙烧-磁选试验研究。通过单因素试验和正交试验探讨了钠盐种类、钠盐用量、焙烧时间、焙烧温度、磁选粒度、磁选强度对选别指标的影响,结果表明,在焙烧温度1050℃、焙烧时间40min、Na2CO3用量12%、煤粉用量20%、磨矿细度-0.038mm粒级占98.86%、磁场强度200kA/m条件下可获得铁品位57.91%、铁回收率97.50%的铁精矿。钠化焙烧后产品再经阶段磨矿、阶段磁选可获得铁品位62.04%、铁回收率60.90%的铁精矿。