本文關(guān)鍵詞：人工磁鐵礦球團(tuán)氧化動力學(xué)研究

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【摘要】：最近兩年以來,國內(nèi)鐵礦行業(yè)遭到國外礦業(yè)巨頭的惡性競爭,很多已經(jīng)停產(chǎn)、倒閉,因此,必須加快對國內(nèi)儲量豐富的弱磁性難選鐵礦石的開發(fā),才能避免國外鐵礦商對我國的壟斷。從目前的技術(shù)現(xiàn)狀來看,磁化焙燒—磁選是處理弱磁性難選鐵礦石的有效手段之一,弱磁性鐵礦石經(jīng)磁化焙燒磁選工藝處理后,得到強(qiáng)磁性的人工磁鐵礦。對經(jīng)過了細(xì)磨、深選的人工磁鐵礦燒結(jié)造塊是不適合的,比較適合用來生產(chǎn)球團(tuán)礦。本文以福建大田某地褐鐵礦加工生產(chǎn)出來的人工磁鐵礦為原料,主要研究了人工磁鐵礦球團(tuán)氧化動力學(xué)。試驗(yàn)確定最佳造球工藝參數(shù)為:膨潤土配比1.0%,水分17.5%,造球時間15min,圓盤轉(zhuǎn)速24r/min,生球抗壓強(qiáng)度達(dá)17.8N/個,落下強(qiáng)度達(dá)15.6次/0.5m,爆裂溫度在350℃以上。利用等溫法研究了人工磁鐵礦球團(tuán)氧化規(guī)律,發(fā)現(xiàn)人工磁鐵礦球團(tuán)很容易被氧化。在1073K以下,氧化活性很高,氧化活化能僅為8.90k J/mol,反應(yīng)主要由內(nèi)擴(kuò)散過程控制,在873K下氧化8min,球團(tuán)氧化度就能達(dá)到83.91%以上;在1073K以上,氧化活化能為67.79k J/mol,反應(yīng)主要由化學(xué)反應(yīng)控制,在1273K下氧化2.5min,氧化度就能達(dá)87.38%。天然磁鐵礦球團(tuán),在1073K以下氧化時,活化能為50.82 k J/mol,在1073K以上氧化時,活化能為85.41 k J/mol,均比人工磁鐵礦球團(tuán)氧化活化能大。采用“未反應(yīng)核收縮模型”,推導(dǎo)出了人工磁鐵礦球團(tuán)氧化動力學(xué)方程:分析發(fā)現(xiàn),方程計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測得的結(jié)果具有較高的吻合度,為人工磁鐵礦球團(tuán)預(yù)熱焙燒合理熱工制度的選擇和過程控制提供了理論依據(jù)。結(jié)果表明,人工磁鐵礦與天然磁鐵礦不僅成球性能不同,生球預(yù)熱氧化規(guī)律也大不相同。人工磁鐵礦造球僅需1.0%的膨潤土,球團(tuán)預(yù)熱氧化所需的溫度更低、焙燒時間更短,因此,需要的能耗較低,使得人工磁鐵礦生產(chǎn)球團(tuán)礦具有重大意義。
【關(guān)鍵詞】：人工磁鐵礦 球團(tuán) 氧化動力學(xué) 活化能 未反應(yīng)核收縮模型
【學(xué)位授予單位】：武漢工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TF046.6;TD951
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第1章 文獻(xiàn)綜述12-26
• 1.1 背景12-14
• 1.2 鐵礦資源現(xiàn)狀14-16
• 1.2.1 世界鐵礦資源概況14-15
• 1.2.2 國內(nèi)鐵礦資源概況15-16
• 1.3 鐵礦選礦技術(shù)16-23
• 1.3.1 重選16-17
• 1.3.2 磁選17-18
• 1.3.3 浮選18-19
• 1.3.4 磁化焙燒—磁選19-21
• 1.3.5 人工磁鐵礦工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀21-22
• 1.3.6 人工磁鐵礦研究現(xiàn)狀22-23
• 1.4 磁鐵礦氧化球團(tuán)23-24
• 1.4.1 磁鐵礦球團(tuán)研究現(xiàn)狀23-24
• 1.4.2 人工磁鐵礦球團(tuán)24
• 1.5 選題的思路與意義24-26
• 第2章 耗材、設(shè)備及研究方法26-30
• 2.1 耗材26
• 2.2 設(shè)備26-27
• 2.3 研究方法27-30
• 2.3.1 化驗(yàn)方法27
• 2.3.2 球團(tuán)實(shí)驗(yàn)方法27
• 2.3.3 氧化動力學(xué)實(shí)驗(yàn)方法27-30
• 第3章 原料性質(zhì)30-36
• 3.1 原料來源30
• 3.2 鐵精礦30-33
• 3.2.1 化學(xué)性質(zhì)30-32
• 3.2.2 物理性質(zhì)32-33
• 3.3 膨潤土33-36
• 3.3.1 膨潤土化學(xué)性質(zhì)33-34
• 3.3.2 膨潤土物理性質(zhì)34-36
• 第4章 造球工藝參數(shù)的確定36-42
• 4.1 膨潤土配比36-38
• 4.2 水分38-39
• 4.3 造球時間39-40
• 4.4 造球機(jī)轉(zhuǎn)速40-41
• 4.5 小結(jié)41-42
• 第5章 氧化動力學(xué)研究42-74
• 5.1 磁鐵礦的氧化42-44
• 5.1.1 人工磁鐵礦的氧化42-43
• 5.1.2 天然磁鐵礦的氧化43-44
• 5.2 人工磁鐵礦球團(tuán)的氧化44-53
• 5.2.1 人工磁鐵礦球團(tuán)氧化規(guī)律44-47
• 5.2.2 人工磁鐵礦球團(tuán)氧化反應(yīng)級數(shù)47-49
• 5.2.3 人工磁鐵礦球團(tuán)氧化反應(yīng)活化能49-51
• 5.2.4 人工磁鐵礦球團(tuán)氧化速率51-53
• 5.3 人工磁鐵礦球團(tuán)氧化動力學(xué)模型53-67
• 5.3.1 模型的選擇53
• 5.3.2 模型的確定53
• 5.3.3 反應(yīng)控制機(jī)理53-56
• 5.3.4 模型參數(shù)的確定56-60
• 5.3.5 模型檢測60-62
• 5.3.6 其他因素對人工磁鐵礦球團(tuán)氧化的影響62-63
• 5.3.7 天然磁鐵礦球團(tuán)氧化規(guī)律63-67
• 5.4 人工磁鐵礦球團(tuán)氧化機(jī)理分析67-73
• 5.5 小結(jié)73-74
• 第6章 結(jié)論與展望74-76
• 參考文獻(xiàn)76-84
• 攻讀碩士期間主要研究成果84-86
• 致謝86

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：827589