白云鄂博铁精矿预还原烧结过程中磷的迁移行为
发布时间：2022-02-15 06:44
我国高磷铁矿资源丰富,但磷含量较高不仅增加了炼钢脱磷负荷和成本,且严重制约了钢渣资源的循环使用,使其无法充分利用。传统的脱磷方法未能实现大规模工业化应用,脱磷技术一直是困扰国内外科研工作者的难题。本文基于前期白云鄂博矿磷的赋存状态及白云鄂博矿预还原烧结工艺对脱磷影响的研究,围绕铁精矿预还原烧结气化脱磷工艺,深入研究预还原烧结过程磷的迁移行为及烧结料层各带温度压力分布规律,为预还原烧结脱磷提供数据支持。为优化铁精矿预还原烧结气化脱磷工艺参数,本文采用Fact Sage热力学计算与真空管式炉实验相结合。在确定合适的脱磷剂种类及其添加量的基础上,优化配碳量和还原温度等参数对脱磷影响。得到预还原烧结脱磷最佳工艺参数为配碳量20%、SiO2添加量3%、Na2CO3添加量1%、烧结温度1050℃时脱磷率31%,金属化率96%;用热力学软件、X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM-EDS）对还原机理进行研究,结果表明碳热还原脱磷所需温度较高,气化脱磷率较低。添加纯试剂SiO2降低含磷矿物还原温度,同时添加纯试剂...
【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
011年到2018年中国进口铁矿石量及增速
图 1.2 萨泽内矿石碱 流程图Wen.tang 等[17.18]试验发现通过 HCl 选择性浸出过程磷灰石可转变成可溶性采用化学试剂酸浸法处理可使矿中的磷降低 50%，铁的品位提高 4%~6%，物料粒度要求不高，不用焙烧和研磨就可实现大批量物料的脱磷处理。余锦涛等[19]为加强高磷鲕状赤铁矿酸浸脱磷的效果，首先对样品进行微波预用硫酸浸出，并重复使用废酸液，每次酸浸过程添加硫酸使酸液浓度达到一到脱磷目的。以矿粉中的硫含量没有显著聚集前提为标准，磷含量从开始的 到 0.075%，铁量损失较小为 0.18%。并且酸浸脱磷反应动力学过程遵循未学反应控制模型。上述脱磷工艺表明，化学方法包括酸 和碱 ，相比于常规的其他脱磷方法简单、效果明显，铁损低。但是，在实际生产过程中对铁矿石的需求量较大需要大量的浸出剂、生产成本高、可溶性铁矿物易溶解造成铁消耗，增加了理成本，并且会造成环境污染。
图 1.3 微生物脱磷流程图黄剑胯等[21,22]在实验过程中将某含磷铁矿用硫杆菌进行预处理，打开含磷矿石包裹使其裸露与溶液充分接触产生化学反应，可将铁矿石中磷的含量减少到 0.2%。中南大学姜涛、金勇士等[23]在试验过程中向磷 9K 培养基浸出体系中配加 20%黄铁矿，体系初始 PH 值为 1.7-2.0，浸出生物为氧化亚铁硫杆菌，结果表明脱磷率为86.6%。高志等[24]使用富集、分离、纯化后的嗜酸氧化亚铁硫打菌对某磷含量为0.3%-0.5%的复杂铁矿石进行脱磷实验，结果表明脱磷率为 61.47%。Obot O.A.等[25]在实验过程中以尼日利亚 Agbaja 地区高磷铁矿为原料，采用Aspergillus Terreus 及 Bacillus Subtilis 菌种做脱磷生物，利用两菌种将含磷矿物浸出周，结果表明其脱磷率达到 58%和 66%。研究发现菌种的脱磷效率与其生物活性有关，矿石中含有的黄铁矿和重金属等抑菌成分会导致菌种活性降低。微生物浸出法脱磷具有成本低、环境污染小等优点，但因为生产周期过长，仍处
【参考文献】：
期刊论文
[1]白云鄂博磁选精矿中磷的赋存状态[J]. 赵伟,张婧,罗果萍,曹斌,朱建国. 钢铁. 2018(06)
[2]预还原烧结技术的研究现状与新技术的开发[J]. 胡兵,甘敏,王兆才. 烧结球团. 2017(06)
[3]高磷鲕状赤铁矿酸浸脱磷动力学[J]. 赵栋,李光强,王恒辉,马江华,沈毓,秦庆伟. 钢铁研究学报. 2017(11)
[4]Na2O对高磷硅锰合金脱磷的影响[J]. 周志强,朱子宗,丁羽川,周胜楠. 钢铁. 2017(04)
[5]难选弱磁性铁矿石闪速(流态化)磁化焙烧成套技术开发与应用研究[J]. 刘小银,余永富,洪志刚,彭泽友,李家林,赵强. 矿冶工程. 2017(02)
[6]2016年中国铁矿石市场回顾及2017年走势分析[J]. 秦洁璇. 冶金经济与管理. 2017(02)
[7]烧结矿适宜的SiO2质量分数和碱度[J]. 陈子罗,张建良,张亚鹏,闫志武,王东,高斌. 钢铁. 2016(12)
[8]2016年中国铁矿石市场分析[J]. 李林捷. 现代经济信息. 2016(20)
[9]浅析我国铁矿资源的成矿规律及重点矿集区的资源潜力[J]. 王国峰,刘鸿业. 科技展望. 2016(28)
[10]我国铁矿资源现状与可持续发展对策分析[J]. 李楠希. 科技展望. 2016(28)
博士论文
[1]铁矿石烧结过程的数值模拟与试验验证[D]. 赵加佩.浙江大学 2012
硕士论文
[1]磷的析出行为对含铌耐候钢组织形貌及冲击性能的影响[D]. 曹祎哲.内蒙古科技大学 2015
[2]高磷鲕状赤铁矿深度还原过程中磷的反应特性研究[D]. 任多振.东北大学 2014
[3]高磷赤铁矿烧结脱磷机理及脱磷剂研究[D]. 刘帆.河北联合大学 2014
[4]高磷铁矿的烧结特性及磷的转化机理[D]. 李东亮.河北联合大学 2012
本文编号：3626126
【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
011年到2018年中国进口铁矿石量及增速
图 1.2 萨泽内矿石碱 流程图Wen.tang 等[17.18]试验发现通过 HCl 选择性浸出过程磷灰石可转变成可溶性采用化学试剂酸浸法处理可使矿中的磷降低 50%，铁的品位提高 4%~6%，物料粒度要求不高，不用焙烧和研磨就可实现大批量物料的脱磷处理。余锦涛等[19]为加强高磷鲕状赤铁矿酸浸脱磷的效果，首先对样品进行微波预用硫酸浸出，并重复使用废酸液，每次酸浸过程添加硫酸使酸液浓度达到一到脱磷目的。以矿粉中的硫含量没有显著聚集前提为标准，磷含量从开始的 到 0.075%，铁量损失较小为 0.18%。并且酸浸脱磷反应动力学过程遵循未学反应控制模型。上述脱磷工艺表明，化学方法包括酸 和碱 ，相比于常规的其他脱磷方法简单、效果明显，铁损低。但是，在实际生产过程中对铁矿石的需求量较大需要大量的浸出剂、生产成本高、可溶性铁矿物易溶解造成铁消耗，增加了理成本，并且会造成环境污染。
图 1.3 微生物脱磷流程图黄剑胯等[21,22]在实验过程中将某含磷铁矿用硫杆菌进行预处理，打开含磷矿石包裹使其裸露与溶液充分接触产生化学反应，可将铁矿石中磷的含量减少到 0.2%。中南大学姜涛、金勇士等[23]在试验过程中向磷 9K 培养基浸出体系中配加 20%黄铁矿，体系初始 PH 值为 1.7-2.0，浸出生物为氧化亚铁硫杆菌，结果表明脱磷率为86.6%。高志等[24]使用富集、分离、纯化后的嗜酸氧化亚铁硫打菌对某磷含量为0.3%-0.5%的复杂铁矿石进行脱磷实验，结果表明脱磷率为 61.47%。Obot O.A.等[25]在实验过程中以尼日利亚 Agbaja 地区高磷铁矿为原料，采用Aspergillus Terreus 及 Bacillus Subtilis 菌种做脱磷生物，利用两菌种将含磷矿物浸出周，结果表明其脱磷率达到 58%和 66%。研究发现菌种的脱磷效率与其生物活性有关，矿石中含有的黄铁矿和重金属等抑菌成分会导致菌种活性降低。微生物浸出法脱磷具有成本低、环境污染小等优点，但因为生产周期过长，仍处
【参考文献】：
期刊论文
[1]白云鄂博磁选精矿中磷的赋存状态[J]. 赵伟,张婧,罗果萍,曹斌,朱建国. 钢铁. 2018(06)
[2]预还原烧结技术的研究现状与新技术的开发[J]. 胡兵,甘敏,王兆才. 烧结球团. 2017(06)
[3]高磷鲕状赤铁矿酸浸脱磷动力学[J]. 赵栋,李光强,王恒辉,马江华,沈毓,秦庆伟. 钢铁研究学报. 2017(11)
[4]Na2O对高磷硅锰合金脱磷的影响[J]. 周志强,朱子宗,丁羽川,周胜楠. 钢铁. 2017(04)
[5]难选弱磁性铁矿石闪速(流态化)磁化焙烧成套技术开发与应用研究[J]. 刘小银,余永富,洪志刚,彭泽友,李家林,赵强. 矿冶工程. 2017(02)
[6]2016年中国铁矿石市场回顾及2017年走势分析[J]. 秦洁璇. 冶金经济与管理. 2017(02)
[7]烧结矿适宜的SiO2质量分数和碱度[J]. 陈子罗,张建良,张亚鹏,闫志武,王东,高斌. 钢铁. 2016(12)
[8]2016年中国铁矿石市场分析[J]. 李林捷. 现代经济信息. 2016(20)
[9]浅析我国铁矿资源的成矿规律及重点矿集区的资源潜力[J]. 王国峰,刘鸿业. 科技展望. 2016(28)
[10]我国铁矿资源现状与可持续发展对策分析[J]. 李楠希. 科技展望. 2016(28)
博士论文
[1]铁矿石烧结过程的数值模拟与试验验证[D]. 赵加佩.浙江大学 2012
硕士论文
[1]磷的析出行为对含铌耐候钢组织形貌及冲击性能的影响[D]. 曹祎哲.内蒙古科技大学 2015
[2]高磷鲕状赤铁矿深度还原过程中磷的反应特性研究[D]. 任多振.东北大学 2014
[3]高磷赤铁矿烧结脱磷机理及脱磷剂研究[D]. 刘帆.河北联合大学 2014
[4]高磷铁矿的烧结特性及磷的转化机理[D]. 李东亮.河北联合大学 2012
本文编号：3626126
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/yjlw/3626126.html
