鲕状赤铁矿深度还原过程中铁颗粒粒度和形貌特征分析

为研究鲕状赤铁矿和煤粉的混合球团矿经深度还原后铁颗粒的粒度和形貌特征,通过压块的方式模拟球团矿在高温下进行深度还原反应,并采用扫描电子显微镜(SEM)和工艺矿物学参数自动测试系统(BPMA)考察不同温度和时间下煤基球团矿经深度还原后金属铁颗粒的平均粒径、粒度分布和镜下形貌等特征变化。研究结果表明:随着还原温度升高或还原时间延长,铁颗粒粒径不断增大,且还原温度对铁颗粒长大的影响更显著;在不同还原条件下,粒度区间前20%中的铁颗粒数量占总体数量的60%~85%;铁颗粒的长大过程主要包括单个球形铁颗粒的析出与粗化,颗粒之间链接形成堆积铁颗粒集团并逐渐熔合均一化,最终生成稳定的大颗粒。     

硅藻土复合木质纤维改性沥青性能研究

硅藻土复合木质纤维是经特定表面处理工艺处理后的硅藻土与木质纤维在高剪切条件下制备而成的一种复合材料.将硅藻土复合木质纤维用于改性道路沥青,进行了改性沥青高温性能、低温性能和感温性能3个方面的实验研究,考察了二者协同作用对沥青性能影响.结果表明:改性后,沥青的高温性能、低温性能和感温性能显著改善,且硅藻土复合木质纤维掺量为0.5%时,沥青性能改善效果最佳,与基质沥青相比针入度指数增加了2.43,当量软化点提高了7.7℃,当量脆点降低了16.8℃.     

氟磷灰石还原过程热力学分析

采用FactSage 6.4热力学软件对不同体系下氟磷灰石的还原进行了热力学分析，探明了高磷鲕状赤铁矿中的某些组分对氟磷灰石还原的影响.计算结果表明，在无其他添加剂的条件下，氟磷灰石在1174℃ 时会发生脱氟反应生成Ca₃(PO₄)₂和CaF₂，在1439℃时被碳还原成CaF₂，CaO和P₂;CaO对氟磷灰石的还原没有直接影响，而SiO₂，Al₂O₃和Fe能使氟磷灰石的起始还原温度由1439℃分别降低至1204，1247，1277℃，促进氟磷灰石的还原.热力学计算结果与文献中实验得出的结论相吻合，表明热力学模拟分析可作为氟磷灰石还原特性研究的指导手段.     

鲕状赤铁矿深度还原过程中温度对磷分布规律的影响

针对鲕状赤铁矿石深度还原过程中有害元素磷在金属相中富集的问题,对深度还原过程中磷富集过程进行了研究.在配碳系数为2.0,还原时间80 min,还原温度分别为1 200,1 225,1 250和1 275℃条件下,分析了磷元素在还原物料中的分布规律及还原过程中磷元素的迁移路径.试验结果表明:在1 225℃以下时,磷元素含量由渣相内部到相界面逐渐升高,由相界面到金属相内部逐渐降低;1 250℃以上时,磷含量由渣相到金属相内部逐渐升高.此外,还原过程中磷元素的走向为:磷元素最初主要存在于磷酸盐中,反应开始后磷酸盐与C反应,磷元素被还原为单质磷溶入铁,并在金属相中富集.     

白云鄂博氧化矿石深度还原-磁选试验研究

采用深度还原技术将白云鄂博氧化矿石转化为高金属化率的还原物料,然后再经选矿实现了铁、稀土、铌等元素的有效分离及富集.通过对还原温度、还原时间、配碳比等条件的优化,得到了铁金属化率94.48%的还原矿,经阶段磨矿—粗细分选流程的选别,可获得全铁品位为91.61%,金属化率为93.79%,铁回收率为93.23%的铁粉,该铁粉可作为炼钢的原料;尾矿中稀土品位12.25%,回收率98.73%,可作为分选稀土的原料.     

高磷鲕状赤铁矿石工艺矿物学研究

通过光学显微镜、电子探针、X射线衍射、化学分析、MLA等分析手段,对高磷鲕状赤铁矿石的化学组成、矿物组成、矿物嵌布及鲕粒特征进行了详细研究.结果表明:矿石中的铁主要赋存于赤铁矿和褐铁矿中,主要脉石矿物为石英、鲕绿泥石和胶磷矿.矿石矿物组成复杂,赤铁矿通常与石英、鲕绿泥石、胶磷矿和黏土矿物层层环状包裹形成鲕粒.鲕粒可分为富铁鲕粒和贫铁鲕粒,其粒度主要为01～05mm.此研究结果为该铁矿资源的合理开发利用提供了依据.     

基于数字图像处理的铁矿石深度还原评价方法

复杂难选铁矿石深度还原包含铁氧化物还原和铁颗粒长大两个过程,目前的评价指标金属化率仅能评价铁氧化物的还原程度,并不能对铁颗粒的粒度特征进行有效评价.为了建立完整的深度还原评价体系,将数字处理技术引入铁颗粒的检测过程,采用数码反光显微镜获取深度还原物料的数字图像,通过处理得到铁颗粒的二维特征参数,结合铁颗粒的球形特征,推导了铁颗粒累计粒度特性曲线的计算方法.实际应用试验表明,铁粉的分选指标和铁颗粒粒度的变化趋势保持高度一致,基于数字图像处理的铁矿石深度还原评价方法是可行的.     

Na_2CO_3促进复杂难选铁矿石深度还原的机理分析

以羚羊铁矿石为原料,在1 200℃下深度还原40 min,通过外配Na2CO3的方法研究了Na2CO3对羚羊铁矿石深度还原的影响,并从热力学角度探讨了Na2CO3促进深度还原的机理.结果表明,铁橄榄石(2FeO.SiO2)、铁尖晶石(FeO.Al2O3)等复杂化合物的生成是影响还原物料金属化率和铁粉品位的一个重要因素.配入的Na2CO3分解产生的Na2O可以置换铁复杂化合物中的FeO;同时和矿石中的SiO2和Al2O3反应,进而有效减少了与FeO反应的SiO2和Al2O3的量,从而提高了还原物料的金属化率及铁粉品位.     

有机膨润土改性沥青的微观结构特性及DSC分析

将有机膨润土用于改性道路沥青,在有机膨润土改性沥青路用性能测试的基础上,进一步采用SEM,DSC作为微观研究手段,通过对比分析有机膨润土、SBS和SBR在沥青中分散状态的差异以及沥青在改性前后DSC图谱的变化,探讨了有机膨润土改性沥青的机理,揭示了改性机理与其改性效果之间的关系.结果表明,有机膨润土与沥青具有良好的相容性,均匀地分布于沥青中,与沥青胶团之间形成交联,调整了沥青的胶体结构及原有组分的构成比例,进而提高了沥青的宏观路用性能.     

磁化焙烧冷却过程中磁铁矿氧化动力学

针对磁化焙烧冷却过程开展了研究,考察了磁铁矿氧化反应分数和反应速率的变化规律,并采用模型匹配法进行了氧化动力学分析.结果表明:磁化焙烧冷却过程中,氧化温度对反应分数和反应速率均有着显著的影响;相同氧化时间下,反应分数和反应速率随氧化温度的升高而增加;不同氧化温度下,反应分数和反应速率随反应时间变化呈现出相同的变化规律;磁铁矿氧化过程动力学机理函数为n=4的Avrami-Erofee方程,氧化反应的表观活化能为135.2kJ·mol,指前因子为6.19×10¹⁰min^-1.