本文關(guān)鍵詞：高磷菱錳礦焙燒特性及焙燒—氨浸工藝研究

  更多相關(guān)文章： 菱錳礦 熱力學(xué) 熱解機(jī)理 焙燒 氨浸

【摘要】：城口和萬源地區(qū)有儲量豐富的高磷菱錳礦,然而城口和萬源錳礦的特點(diǎn)是礦石結(jié)構(gòu)復(fù)雜,嵌布粒度細(xì),錳品位低,含有較高的磷和二氧化硅,有用礦物與脈石緊密交生,現(xiàn)有的工藝技術(shù)難以生產(chǎn)合格的錳精礦產(chǎn)品。為此,論文利用焙燒-氨浸工藝具有高效脫磷和氨液可循環(huán)利用等優(yōu)點(diǎn),針對城口和萬源高磷菱錳礦進(jìn)行研究,重點(diǎn)對該工藝中的焙燒環(huán)節(jié)展開了系統(tǒng)的研究,并結(jié)合焙燒—氨浸實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)及可行性分析,為焙燒—氨浸工藝實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)提供依據(jù)。本文首先通過熱力學(xué)分析,研究了菱錳礦焙燒過程中可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)以及不同氣氛對分解反應(yīng)的影響。結(jié)果表明,MnCO_3、MgCCO_3和CaCCO_3的熱力學(xué)開始反應(yīng)溫度分別為622.7K、913.3K和1183.1K。在CCO_2氣氛中,隨著CCO_2分壓增大,MnCO_3開始分解溫度增大。通過熱重實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,在200ml/min的流量下,在CCO_2條件下MnCO_3分解反應(yīng)溫度比在N_2條件下提高了大約40℃。然后采用熱重分析技術(shù)對城口和萬源錳礦的熱分解機(jī)理進(jìn)行了研究,研究主要應(yīng)用多重掃描速率法(FWO法、Kissinger法和Friedman法)和單一掃描速率法相結(jié)合的方法確定城口和萬源錳礦的熱解機(jī)理函數(shù)及相關(guān)動力學(xué)參數(shù)。研究結(jié)果表明,城口錳礦和萬源錳礦的最概然機(jī)理模型均為隨機(jī)成核模型,反應(yīng)控制步驟均為化學(xué)反應(yīng)。城口錳礦中MnCO_3分解的平均活化能E及指前因子lg A分別為208.19KJ/mol和11.12;萬源錳礦中MnCO_3分解的平均活化能E及指前因子lg A分別為237.52KJ/mol和12.29,與城口錳礦相比,萬源錳礦的活化能和指前因子均較高。論文還針對城口和萬源高磷菱錳礦焙燒實(shí)驗(yàn)做了等溫動力學(xué)分析,結(jié)果表明城口菱錳礦的反應(yīng)速率方程為:萬源菱錳礦分解反應(yīng)的速率方程為:另外,本文通過焙燒實(shí)驗(yàn)、活性度實(shí)驗(yàn)、氨浸實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法確定了菱錳礦焙燒效果最佳的條件。城口錳礦:原料粒度控制在0.25d3mm,反應(yīng)在N_2氣氛下進(jìn)行,溫度控制在650℃左右,焙燒100min左右,此條件焙燒礦的活性最好,Mn浸出率最高,可達(dá)到74%左右。萬源焙燒礦:原料粒度控制在0.25d3mm,反應(yīng)在N_2氣氛下進(jìn)行,溫度控制在650℃左右,焙燒60min左右,此條件下無Mn2Si O4生成,Mn O活性最好,Mn浸出率最高,可達(dá)到81%左右。
【關(guān)鍵詞】：菱錳礦 熱力學(xué) 熱解機(jī)理 焙燒 氨浸
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD951
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-9
• 1 緒論9-21
• 1.1 概述9
• 1.2 國內(nèi)外錳礦資源的現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 世界錳礦資源現(xiàn)狀9-11
• 1.2.2 我國錳礦資源現(xiàn)狀11-13
• 1.3 高磷菱錳礦研究現(xiàn)狀13-16
• 1.3.1 強(qiáng)磁選13-14
• 1.3.2 強(qiáng)磁選—反浮選14-15
• 1.3.3 強(qiáng)磁選—焙燒15-16
• 1.3.4 強(qiáng)磁選—黑錳礦16
• 1.3.5 微生物脫磷16
• 1.4 焙燒-氨浸處理菱錳礦技術(shù)16-20
• 1.4.1 氨浸處理金屬礦物技術(shù)16-17
• 1.4.2 氨浸處理菱錳礦技術(shù)17-19
• 1.4.3 焙燒工藝在氨浸處理菱錳礦中的作用19
• 1.4.4 菱錳礦焙燒研究現(xiàn)狀19-20
• 1.5 本論文研究的目的和內(nèi)容20-21
• 1.5.1 研究的目的和意義20
• 1.5.2 論文研究內(nèi)容20-21
• 2 原料性能及實(shí)驗(yàn)方法21-31
• 2.1 實(shí)驗(yàn)原料21-24
• 2.1.1 城口菱錳礦特性21-22
• 2.1.2 萬源菱錳礦特性22-24
• 2.2 化學(xué)試劑及實(shí)驗(yàn)裝置24-26
• 2.3 實(shí)驗(yàn)方法及流程26-27
• 2.3.1 菱錳礦焙燒實(shí)驗(yàn)26-27
• 2.3.2 氨浸實(shí)驗(yàn)27
• 2.4 實(shí)驗(yàn)過程中Mn及MnO的測定27-31
• 2.4.1 原礦中Mn含量的測定27-28
• 2.4.2 焙燒礦中MnO含量的測定28-29
• 2.4.3 MnO活性度測量29-31
• 3 菱錳礦焙燒熱力學(xué)分析31-43
• 3.1 熱力學(xué)理論計(jì)算31-35
• 3.2 菱錳礦熱穩(wěn)定性的微觀分析35-36
• 3.3 不同氣氛下MnCO_3的熱分解行為36-40
• 3.3.1 菱錳礦在CCO_2氣氛下的分解行為37-39
• 3.3.2 菱錳礦在N2氣氛下的分解行為39
• 3.3.3 菱錳礦在氧化性氣氛下的分解行為39-40
• 3.4 雜質(zhì)SiCO_2對分解反應(yīng)的影響40-41
• 3.5 本章小結(jié)41-43
• 4 基于熱重分析的菱錳礦熱解機(jī)理研究43-57
• 4.1 熱重分析的原理43-48
• 4.2 菱錳礦的熱解機(jī)理48-55
• 4.2.1 城口菱錳礦的熱解機(jī)理48-52
• 4.2.2 萬源菱錳礦的熱解機(jī)理52-55
• 4.3 本章小結(jié)55-57
• 5 菱錳礦焙燒實(shí)驗(yàn)研究57-79
• 5.1 菱錳礦焙燒實(shí)驗(yàn)研究57-64
• 5.1.1 焙燒溫度對菱錳礦分解率的影響57-61
• 5.1.2 焙燒時間對菱錳礦分解率的影響61-62
• 5.1.3 粒度對菱錳礦分解率的影響62-64
• 5.2 菱錳礦等溫焙燒動力學(xué)研究64-71
• 5.2.1 城口錳礦等溫動力學(xué)65-68
• 5.2.2 萬源錳礦等溫動力學(xué)68-71
• 5.3 焙燒礦活性度實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析71-74
• 5.3.1 焙燒溫度對菱錳礦活性的影響71-72
• 5.3.2 焙燒時間對菱錳礦活性的影響72-74
• 5.4 氨浸實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析74-77
• 5.4.1 焙燒溫度對錳浸出率的影響74-75
• 5.4.2 焙燒時間對錳浸出率的影響75-77
• 5.5 本章小結(jié)77-79
• 6 菱錳礦焙燒-氨浸工藝設(shè)計(jì)79-87
• 6.1 焙燒-氨浸工藝技術(shù)方案79-81
• 6.2 主要工藝設(shè)備的選擇81-83
• 6.2.1 焙燒設(shè)備的選擇81
• 6.2.2 磨礦系統(tǒng)的選擇81-82
• 6.2.3 氨浸設(shè)備的選擇82-83
• 6.3 焙燒—氨浸工藝必要性及可行性分析83-87
• 6.3.1 焙燒—氨浸工藝必要性分析83
• 6.3.2 焙燒—氨浸工藝可行性分析83-87
• 7 結(jié)論87-89
• 致謝89-91
• 參考文獻(xiàn)91-94

【相似文獻(xiàn)】

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