含錫鐵礦還原焙燒錫鐵分離的基礎(chǔ)研究.pdf

1、我國含錫鐵礦資源較為豐富,集中分布于廣東、內(nèi)蒙古、湖南、廣西、云南等省區(qū)。內(nèi)蒙古含錫鐵礦中的主要礦物為磁鐵礦,伴生礦物錫石常以單體細(xì)粒狀或微細(xì)粒包裹體與磁鐵礦緊密共生,導(dǎo)致采用常規(guī)的物理選礦方法難以實(shí)現(xiàn)錫鐵的高效分離。中南大學(xué)研究開發(fā)了含錫鐵精礦球團(tuán)鏈篦機(jī).回轉(zhuǎn)窯弱還原焙燒工藝,較好地實(shí)現(xiàn)了錫鐵的分離。本文針對含錫鐵精礦球團(tuán)鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯弱還原焙燒錫鐵分離工藝,進(jìn)行了含錫鐵精礦還原焙燒的基礎(chǔ)理論研究。主要研究內(nèi)容包括：
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2、SnO2還原機(jī)理的研究表明：SnO2的還原反應(yīng)歷程與還原溫度及氣氛密切相關(guān)。在975℃～1100℃之間,根據(jù)氣相(CO+CO2)中CO的含量不同將SnO2還原反應(yīng)歷程分為以下三類：在一定溫度下,當(dāng)CO含量低于某一特定值時(shí),SnO2僅被還原到SnO(g)并揮發(fā),而不會(huì)被進(jìn)一步還原到金屬錫。當(dāng)975℃≤T≤1050℃時(shí),CO含量特定值為16.25％；當(dāng)1050℃＜T≤1100℃時(shí),CO含量特定值為15％；在一定溫度下,當(dāng)CO含量高于某一特定

3、值時(shí),SnO2被直接還原到金屬Sn,同時(shí)伴隨有一定程度的Sn(1)+SnO2=2SnO(g)反應(yīng)。隨著溫度升高,CO含量的特定值呈上升的趨勢,從975℃時(shí)的45％升至1100℃時(shí)的60％；在一定溫度下,當(dāng)CO含量高于第一類中的特定值,而低于第二類中的特定值時(shí),SnO2的還原過程包括了以上三個(gè)反應(yīng),但是特定條件下三個(gè)反應(yīng)的主次不同。
　　 ⑵SnO2還原生成SnO的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究表明：該反應(yīng)的活化能隨著CO含量的增加而顯著降低,由

4、CO10.0％時(shí)的328.79kJ/mol降至CO12.5％時(shí)的248.13kJ/mol。該反應(yīng)與無固體產(chǎn)物層的收縮無孔隙固體模型較為符合,且反應(yīng)受界面化學(xué)反應(yīng)控制。
　　 ⑶含錫鐵精礦球團(tuán)還原焙燒錫鐵分離研究表明：隨著CO含量增加錫鐵分離效果先增強(qiáng)后減弱,當(dāng)CO含量為50％時(shí),球團(tuán)中錫的揮發(fā)率相對最高。含錫鐵精礦預(yù)熱球團(tuán)還原焙燒錫鐵分離效果明顯弱于未預(yù)熱球團(tuán)的錫鐵分離效果。采用光學(xué)顯微鏡、SEM和EDS對含錫鐵精礦球團(tuán)還原焙燒