硼鎂鐵共生礦金屬化還原-選分工藝基礎(chǔ)研究.pdf

1、本論文基于硼鎂鐵共生礦的資源特點，綜合考慮了我國現(xiàn)階段煤炭資源條件和國內(nèi)金屬化還原的發(fā)展現(xiàn)狀，提出了硼鎂鐵共生礦金屬化還原-選分新工藝。通過實驗研究，初步確立了硼鎂鐵共生礦金屬化還原-選分的工藝參數(shù)，如還原時間、還原溫度、煤粉粒度、配碳比、硼鎂鐵共生礦粒度;探討了硼鎂鐵共生礦金屬化還原中鐵與硼鎂硅分離的基本規(guī)律;利用FactSage熱力學(xué)軟件并結(jié)合實驗研究，對硼鎂鐵共生礦碳熱還原過程中的熱力學(xué)及元素遷移規(guī)律進行了初步研究。通過本論文的研

2、究，得出如下結(jié)論:
　　(1)硼鎂鐵共生礦主要由Fe3O4、 MgFe2O4、 Mg2FeBO5、Mg3Si2O5(OH)4、MgBO2(OH)、MgO等礦物組成;各礦物嵌布復(fù)雜，鐵礦物、硅礦物、硼礦物相互膠結(jié)、顆粒微細，難以用常規(guī)方法實現(xiàn)其鐵硼的有效分離;
　　(2)金屬化還原-選分新工藝可以高效的實現(xiàn)硼鎂鐵共生礦的鐵硼分離;當(dāng)配碳比為1.4，還原煤的粒度為0.5～1.5 mm，還原溫度為1250℃，還原時間為60 min

3、，硼鎂鐵共生礦粒度為0.5～2.0 mm，磁場強度為50 mT時，新工藝指標(biāo)為:選分產(chǎn)物鐵品位87.78％，金屬化率93.52％，鐵的收得率88.02％;尾礦中B2O3的品位為15.88％，B2O3的收得率為88.86％;選分尾礦中MgO的品位為43.75％，MgO的收得率為94.60％;選分尾礦中SiO2的品位為24.51％，SiO2的收得率為98.66％;
　　(3)較佳的金屬化還原-選分工藝參數(shù)為:配碳比為1.4、還原溫度為

4、1250℃、還原時間為60 min、還原煤粒度為0.5～1.5 mm、硼鎂鐵共生礦粒度為0.5～2.0mm;
　　(4)得到的選分產(chǎn)物為高金屬化率的金屬鐵粉，可進一步處理用于鋼鐵生產(chǎn);選分尾礦為高品位的含硼資源，可作為硼工業(yè)的優(yōu)質(zhì)原料;
　　(5)通過FactSage熱力學(xué)分析和XRD實驗研究，分析了等溫還原過程的元素遷移規(guī)律，主要為:Fe3O4→FeO→FeMg2B2O4(OH)2→ Mg2B2O5→ Mg3B2O6→Mg