【摘要】：目前釩鈦磁鐵礦綜合利用方法中,高爐法由于鈦進(jìn)入到高爐渣,非高爐法由于鈦鐵分離困難,都存在其中鈦資源難以利用的問題。因此,為實(shí)現(xiàn)釩鈦磁鐵礦中鈦資源和鐵資源綜合回收,本論文提出在釩鈦磁鐵礦直接還原焙燒中加入鎂化合物,通過優(yōu)化條件,使鈦轉(zhuǎn)變?yōu)殁佀徭V,鐵轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘勹F,再通過磁選分離得到可利用的鈦酸鎂和金屬鐵的新工藝。以主要礦物組成為磁鐵礦和鈦鐵礦的承德釩鈦磁鐵精礦為對象,考察了鎂鈦比、焙燒溫度、還原劑種類、焙燒時(shí)間、鎂化合物種類等因素對鈦酸鎂生成以及鐵還原的影響,發(fā)現(xiàn)在氧化鎂作為鎂添加劑,鎂鈦比為3,焙燒溫度為1250℃,焦炭用量為100%、焙燒時(shí)間為180min的條件下,焙燒產(chǎn)物中生成了純凈的鈦酸鎂顆粒,且通過磁選分離得到了鐵品位為92.54%、鐵回收率為94.67%的金屬鐵產(chǎn)品,證明了釩鈦磁鐵礦直接還原焙燒過程中生成鈦酸鎂和金屬鐵的工藝在技術(shù)上是可行的。通過熱力學(xué)、生成氣體分析等手段研究了添加氧化鎂時(shí)釩鈦磁鐵精礦的還原行為。結(jié)果表明,氧化鎂不參與磁鐵礦的還原,但會(huì)改變鈦鐵礦的還原歷程。不加氧化鎂時(shí)焙燒產(chǎn)物的含鈦物相為假鐵板鈦礦,而加入氧化鎂時(shí)則轉(zhuǎn)變?yōu)殁佀徭V,在生成鈦酸鎂的同時(shí)促進(jìn)了鈦鐵礦的還原,也實(shí)現(xiàn)了鈦鐵完全分離。為揭示鈦酸鎂的生成規(guī)律和機(jī)理,以鈦鐵礦純礦物為對象,對鈦鐵礦與氧化鎂在不同條件下焙燒的產(chǎn)物進(jìn)行考察。結(jié)果表明,還原氣氛是生成鈦酸鎂的必要條件。雖然在非還原氣氛下鎂也會(huì)與鈦鐵礦反應(yīng)生成鈦酸鎂,但反應(yīng)速度很慢且生成的鈦酸鎂含有大量的鐵,而在還原氣氛下,反應(yīng)過程中產(chǎn)生的鐵氧化物會(huì)被還原為金屬鐵,從而促進(jìn)鈦酸鎂生成反應(yīng)的進(jìn)行,最終得到純凈的鈦酸鎂。溫度越高、焙燒時(shí)間越長,鈦鐵礦的還原效果越好,生成的鈦酸鎂中鐵含量越少;氧化鎂用量和溫度對生成鈦酸鎂的物相組成有重要的影響,在溫度為1250℃條件下隨著氧化鎂用量的增加鈦酸鎂的物相由二鈦酸鎂→偏鈦酸鎂→正鈦酸鎂轉(zhuǎn)變,在鎂鈦比為2的條件下隨著溫度的升高鈦酸鎂的物相由偏鈦酸鎂向正鈦酸鎂轉(zhuǎn)變。
【學(xué)位授予單位】：北京科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TF55
【圖文】：

濕球團(tuán)放入烘箱中在１１０°Ｃ溫度下烘干２ｈ，待完全干燥后備用。逡逑采用包埋法進(jìn)行還原焙燒試驗(yàn)，每次取１個(gè)球團(tuán)放置在剛玉坩堝中，加逡逑入不同用量還原劑并盡量使還原劑全部覆蓋球團(tuán)，具體裝料方式如圖３－３。逡逑／逡逑１－還原劑；２？無還原劑球團(tuán)。逡逑圖３－３裝料方式示意圖逡逑鎏ｎ邐｜出氣口逡逑計(jì)邐Ｔ逡逑Ｉ邋邐逡逑］邐邐邋｜數(shù)據(jù)處理逡逑氮、邐］逡逑ｍ￣￣＝＾邋ｉｃｌ邋□邋□—逡逑計(jì)逡逑＿邐真空氣氛爐丁氣體分析儀廠逡逑圖３－４還原焙燒系統(tǒng)組成圖逡逑－３０－逡逑

-0還原焙燒系統(tǒng)組成圖

級占８７％以上。因此在后續(xù)的還原焙燒中不需要再磨細(xì)。逡逑４．１．４試樣微觀結(jié)構(gòu)分析逡逑試樣的掃描電鏡分析如圖４－２所７Ｆ。圖中最晈；最大的顆粒狀礦物為磁鐵逡逑礦，亮度次之的多呈條狀分布在磁鐵礦中的為鈦鐵礦，灰黑色的顆粒為脈石逡逑礦物如綠泥石等。從圖４－２中可知，鈦鐵礦只有很少部分為獨(dú)立的鈦鐵礦顆逡逑粒，其余大部分以條狀細(xì)粒形式包裹在磁鐵礦顆粒中。逡逑－３４－逡逑

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本文編號：2756588