高磷鲕状赤铁矿石深度还原-磁选试验研究

高磷鲕状赤铁矿石是我国重要的铁矿资源之一.采用深度还原技术处理该矿石,通过试验确定了适宜的还原工艺.结果表明,在还原温度1 250 °C、还原时间50 min和C/O 2.0的条件下,可以制备出金属化率为90.17％的还原物料.经磁选可获得铁品位为92.12％的还原铁粉,铁的回收率为94.56％,金属化率可达93.78％,实现了该矿石中铁的高效回收.     

高磷鲕状赤铁矿还原焙烧同步脱磷工艺研究

为开发利用鄂西“宁乡式”高磷鲕状赤铁矿, 进行了添加脱磷剂还原焙烧-磁选的试验研究。对还原剂煤用量、脱磷剂NCP用量、焙烧温度、焙烧时间等条件进行了研究。结果表明, 还原剂煤用量为40%, 脱磷剂NCP用量为20%, 1 000 ℃下焙烧60 min, 再经细磨、磁选, 可以达到提高铁品位、降低磷的效果, 最终得到产品铁品位90.09%, 铁回收率88.91%, 磷品位0.06%。     

高磷鲕状赤铁矿石深度还原探索性试验研究

采用深度还原-磁选工艺处理湖北官店的高磷鲕状赤铁矿石, 考察了还原温度、还原时间和配碳系数对还原指标的影响, 以及温度对还原产物微观形貌的影响。结果表明:在还原温度1 200 ℃、还原时间60 min、配碳系数2.0的适宜工艺条件下可获得金属化率90.72%的还原产物, 磁选后还原铁粉品位达90.55%, 铁回收率达92.03%; 随着还原温度提高, 铁颗粒逐渐长大, 原矿的鲕状结构被破坏。     

高磷鲕状赤铁矿深度还原过程中磷的迁移行为

湖北某高磷鲕状赤铁矿石铁品位为42.21%、磷含量为1.31%;铁主要以赤铁矿形式存在,磷主要以磷灰石形式存在。为考察深度还原过程中磷的迁移行为,对该矿石进行了深度还原—弱磁选试验。结果表明:升高还原温度、延长还原时间或增大碳氧摩尔比均有利于磷向金属铁相富集。在还原温度1 548 K、碳氧摩尔比2.5和还原时间60 min的条件下进行还原,获得的还原产品磨细至-0.074 mm占84%,在磁场强度为107 k A/m的条件下弱磁选后,可得到磷品位2.49%、回收率77.07%的高磷金属相。金属相SEM及EDS能谱分析结果表明:金属相中部分区域的磷以P-Fe固溶体的形式存在,部分区域的磷以Fe_xP和P-Fe固溶体的形式共存。     

煤种对高磷鲕状赤铁矿直接还原同步脱磷的影响

以3种烟煤、1种无烟煤和1种褐煤为还原剂,配合SY1与SY2按2∶1质量比配成的脱磷剂,采用直接还原焙烧—磁选工艺,研究煤种对鄂西高磷鲕状赤铁矿直接还原同步脱磷的影响。结果表明:煤中的固定碳、挥发分有利于提高所得还原铁产品的铁品位和铁回收率,灰分对降低还原铁磷含量不利;增加煤用量和增加脱磷剂用量都能提高直接还原同步降磷的效果,但前者所需成本比后者低;在合适的煤用量和脱磷剂用量下,5种煤都可以得到铁品位大于90%,磷含量小于0.1%的还原铁,相比较而言,褐煤直接还原同步脱磷的效果较好,其次为无烟煤,烟煤较差。     

高磷鲕状赤铁矿深度还原过程中磷在金属相富集热力学研究

以某铁品位42.21%、磷含量1.31%的高磷鲕状赤铁矿为研究对象,考察了深度还原过程中磷在金属相中的富集特性。热力学分析显示,磷以固溶体或FexP的形式存在于金属相中。采用HSC Chemistry 6.0软件对磷在金属相富集进行了模拟计算,升高还原温度或增大C/O摩尔比对金属相中磷含量的提高有利,SiO_2、Al_2O_3和SiO_2-Al_2O_3等杂质成分参与还原反应可促进磷在金属相富集。对模拟结果进行了试验验证,结果表明模拟计算对磷在金属相富集的趋势具有一定的预测作用。在还原时间50 min、还原温度1548 K、C/O摩尔比2.5的条件下,金属相中磷的品位和回收率分别为2.38%和74.85%。     

高磷鲕状赤铁矿开发利用现状及发展趋势

简述了高磷鲕状赤铁矿的矿石特性及其分选难点,介绍了国内选矿工作者应用强磁-反浮选工艺、磁化焙烧-弱磁选工艺、磁化焙烧-弱磁选-反浮选工艺、直接反浮选工艺、脱磷工艺处理该类型矿石所取得的研究成果,指出采用常规选矿工艺处理该类型矿石难以获得满意的分选指标,但采用深度还原-高效磁选工艺处理该类型矿石能取得较理想的分选指标,并根据新工艺所存在的问题,总结了未来选矿工作者主攻的方向。     

高磷鲕状赤铁矿直接还原同步脱磷研究

对含铁品位为43.58%、含磷0.83%的鄂西某宁乡式高磷鲕状赤铁矿进行了直接还原焙烧脱磷试验研究。研究了焙烧温度、还原剂用量、焙烧时间、脱磷剂用量对直接还原铁指标的影响。在还原剂用量17.5%, TS用量50%, NCP用量2.5%, 焙烧时间60 min, 一段磨矿粒度为-0.074 mm粒级占89.56%, 磁选磁场强度为87.58 kA/m; 二段磨矿粒度为-0.025 mm粒级占100%, 磁选磁场强度为87.58 kA/m时可得到铁品位91.58%, 回收率84.96%, 磷品位0.049%的直接还原铁磁选精矿。     

高磷鲕状赤铁矿深度还原过程中磷灰石还原热力学研究

某高磷鲕状赤铁矿磷含量为1.31%,主要以磷灰石的形式存在。采用热力学分析、模拟计算及试验验证的方法,对该矿石深度还原过程中磷灰石的还原热力学行为进行了研究。结果显示,在预定的深度还原温度范围内,矿石中的磷灰石可以被还原;杂质氧化物参与反应可降低起始反应温度;升高还原温度、增大C/O摩尔比和延长反应时间均有利于磷灰石的还原,在还原温度1 548 K、还原时间50 min、C/O摩尔比2.0的条件下,磷灰石的还原度达到78.57%。上述研究内容对高磷鲕状赤铁矿深度还原过程中磷元素迁移走向的选择有指导意义。      

还原剂组分对高磷鲕状赤铁矿直接还原效果的影响

分别以活性炭、焦炭、无烟煤1和褐煤为还原剂,并添加混合钠盐脱磷剂,通过直接还原焙烧-磨矿-弱磁选对鄂西高磷鲕状赤铁矿石进行提铁降磷试验,发现灰分、固定碳和挥发分3种组分含量的不同导致4种还原剂对所获直接还原铁指标（铁品位、铁回收率、磷含量）的影响也不相同,但由于还原剂中3种组分的影响相互交织在一起,因而较难分别归纳出各组分对直接还原铁指标的影响规律。为此,又引入另6种还原剂,采取将不同单一还原剂进行复配,使复配还原剂只有1种组分的含量发生改变的方法进行了进一步研究,结果表明：还原剂中挥发分的含量较高有利于提高直接还原铁的铁回收率,但对直接还原铁的铁品位和磷含量有不利影响;还原剂中固定碳的含量较高也有利于提高所获直接还原铁的铁回收率而对直接还原铁的铁品位影响不大,但对降磷不利;还原剂灰分含量过高对直接还原铁的铁品位、铁回收率和磷含量都有不利影响。以上研究成果为采用直接还原焙烧-弱磁选工艺对高磷鲕状赤铁矿石进行提铁降磷时合适还原剂的选择提供了有益的参考。     

还原剂种类对高磷鲕状赤铁矿直接还原提铁降磷的影响

以褐煤、烟煤、无烟煤、焦炭为还原剂, 使用直接还原-磨矿-磁选的方法, 对高磷鲕状赤铁矿煤基直接还原提铁降磷过程进行了详细研究。结果表明: 不同温度条件下, 不同还原剂对还原铁的铁品位、铁回收率和磷品位影响趋势相同。在1 150 ℃时, 焦炭对直接还原提铁降磷并没有明显优势, 调节不同煤或者焦炭的用量都可以达到铁品位90%以上, 磷品位0.1%以下, 铁回收率80%以上的指标; 另外煤的变质程度越高, 所需煤用量越少。     

鄂西某高磷鲕状赤铁矿提铁降磷选矿试验研究

为开发利用鄂西某宁乡式高磷鲕状赤铁矿,对其进行了反浮选、强磁选、强磁选-反浮选、还原焙烧-弱磁选等多方案的提铁降磷选矿试验研究。试验结果表明,采用常规选矿方法很难对该矿石进行有效选别,而采用添加脱磷剂的还原焙烧-两段磨矿、两段弱磁选工艺,可或得较好的提铁降磷效果,铁精矿铁品位为92.34%,磷品位为0.025%,铁回收率为90.31%。      

机械化学法获得单相Fe3O4颗粒的热力学条件

为了给采用机械化学法从Fe₂O₃或粗粒Fe₃O₄获得单相Fe₃O₄纳米颗粒提供理论参考,探讨了机械力储能对铁氧化物机械化学反应热力学的影响规律。结果表明,在空气中,铁氧化物的机械化学分解温度随储能的增加而线性下降,导致反应体系中的各物相在热力学上稳定存在的温度范围发生变化。据此,在储能-温度坐标系上确定了以Fe₂O₃或Fe₃O₄为起始反应物的机械化学反应体系中期望物相Fe₃O₄的热力学稳定区,从而得出了获得单相Fe₃O₄颗粒的热力学条件。     

硝酸改性活性炭的制备及其对Cu2+的吸附性能

以不同浓度的硝酸对活性炭进行改性,用BET氮吸附法和Boehm滴定法对改性前后的活性炭进行了表征,并比较了改性和未改性活性炭对模拟含铜废水的处理效果。结果表明：经过硝酸氧化改性的活性炭比表面积有所增大,含氧官能团总量明显增加,因而对水中Cu²⁺的去除率大为提高;在常温、自然pH、活性炭用量为5 g/L、吸附时间为180 min的条件下处理浓度为10 mg/L的模拟含铜废水,经浓度为10%的硝酸改性的活性炭对Cu²⁺的去除率在70%以上,经浓度为70%的硝酸改性的活性炭对Cu²⁺的去除率接近90%;Langmuir等温吸附模型可较好地描述硝酸改性活性炭对Cu²⁺的等温吸附行为。     

原矿粒度对鄂西高磷鲕状赤铁矿直接还原焙烧同步脱磷 的影响研究

为探究不同粒度(-13 mm、-8 mm、-2 mm)的鄂西高磷鲕状赤铁矿直接还原焙焙烧同步脱磷效果, 进行了直接还原焙烧-磁选试验研究, 考察了焙烧时间、焙烧温度、还原剂用量以及脱磷剂用量对直接还原效果的影响。结果表明: 直接还原焙烧较大粒度的高磷鲕状赤铁矿是可行的, 随着粒度的增大, 铁的品位并没有下降, 但是回收率有所下降, 而且达到最佳条件所需的温度提高、焙烧时间延长、还原剂用量减少、脱磷剂A的用量增加、脱磷剂B的用量变化不大。-13 mm粒度原矿直接还原焙烧-磁选在最佳条件下可得到铁品位93.39%, 铁回收率83.58%, 磷含量0.094%的直接还原铁。     

O3/H2O2去除选矿废水中丁基黄药的研究

用臭氧类高级氧化剂O₃/H₂O₂对含有丁基黄药的模拟选矿废水进行了处理。考察了O₃和H₂O₂的用量、溶液pH值、丁基黄药初始浓度、常见难免离子对废水COD_Cr去除效果的影响;并通过紫外-可见光谱和添加叔丁醇试验,探讨了O₃/H₂O₂工艺去除丁基黄药的反应机理。结果表明：丁基黄药初始浓度为400 mg/L、pH=6.8的模拟废水1 000 mL,投加100 L/h 的O₃和1 000 mg/L 的H₂O₂,反应2 h后COD_Cr的去除率可达60.25%;CO^2-₃和SO^2-₄有抑制废水中COD_Cr去除的作用,而Cu2+和Zn2+可以提高废水COD_Cr的去除率;O₃/H₂O₂工艺去除废水COD_Cr反应遵循羟基自由基反应机制。     

铜离子对锡石浮选的影响及其机理研究

为探索Cu²⁺对锡石的活化机理,在苯乙烯膦酸（SPA）浮选体系中进行锡石单矿物浮选试验。结果表明,在pH为2.0~7.4的范围内Cu²⁺对锡石具有活化作用,在pH=4,SPA用量250 mg/L,Cu²⁺用量为4×10^-3 mol/L条件下,锡石的浮选回收率较未添加Cu²⁺时提高了11个百分点。动电位检测和XPS分析结果显示：Cu²⁺可以通过吸附或者取代作用在锡石表面,增加锡石表面与SPA作用的反应位点,进而活化锡石,增加SPA在锡石表面的吸附量。试验结果可以为锡石资源的浮选回收工艺提供指导。     

不溶性淀粉黄原酸盐对Cu~(2+)和Zn~(2+)的吸附

以淀粉为原料、环氧氯丙烷为交联剂,通过与丙烯腈接枝共聚,制备了不溶性淀粉黄原酸盐(ISX)。将ISX用于吸附模拟废水中的Cu2+或Zn2+离子,通过试验得出了吸附的适宜条件。对试验结果的分析表明:Cu2+和Zn2+在ISX上的等温吸附过程较适合用Langmuir等温式描述,动力学行为较适合用准二级动力学方程描述;吸附属自发的物理吸附。