本文對白云鄂博含鈮鐵礦粉氫氣選擇性還原-熔分的提鈮方案中磷的行為進(jìn)行實驗研究。實驗共有兩個部分：熔分實驗和單因素變量實驗。熔分實驗的目的是找到一個可以實現(xiàn)還原礦粉渣金有效分離的熔分條件。通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)，實驗的熔分溫度定為1450℃、1500℃、1550℃和1600℃，熔分時間分別為20min、25min和30min，然后進(jìn)行單一變量實驗。通過熔分實驗得到了最佳的熔分實驗條件：熔分溫度1550℃、保溫時間25min。找到最佳熔分條件后，再對最佳熔分條件下熔分出的渣鐵兩相進(jìn)行檢測和分析，含磷0.1%的含鈮鐵礦粉通過氫氣還原后熔分，得到含P0.01%、鈮含量為2%的富鈮渣，鐵中鈮含量為0.0080%、P含量為0.23%，鈮磷分離效果明顯，同時熔分后鈮品位提高了2.5倍。實驗結(jié)果證明氫氣在還原階段能夠在還原鐵氧化物的同時將磷酸鹽還原，熔分后達(dá)到了鈮與磷、鐵等元素分離的目的，鈮有效的富集在了渣中。單因素變量實驗中，研究不同還原條件對熔渣脫磷、脫鐵和鈮富集效果的影響。實驗條件分別為：還原時間800℃、850℃、900℃、950℃、1000℃、1050℃和1100℃；氫氣流量40L/h、60L/h、80L/h、100L/h和120L/h。實驗結(jié)果表明：當(dāng)還原溫度在800-1100℃、氫氣流量在40-120L/h范圍內(nèi)時，熔渣中的磷含量均小于0.01%，但鐵中磷含量隨還原溫度的降低和氫氣流量的減小而出現(xiàn)增高。鐵中的鈮含量主要受還原溫度的影響，當(dāng)還原溫度高于950℃時，礦粉中部分鈮礦物發(fā)生還原生成低熔點的含鈮硅酸鹽，這些硅酸鹽由于熔點低在熔分時進(jìn)入了鐵中，導(dǎo)致鈮的收得率出現(xiàn)了降低。通過預(yù)實驗和單因素變量實驗結(jié)果得出熔渣脫磷、脫鐵和提鈮的最佳條件為：還原溫度950℃、氫氣流量100-120L/h、熔分溫度1550℃、熔分時間25min。
【學(xué)位單位】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：TF841.6
【部分圖文】：

行選擇性還原。將還原后的礦粉再配以一定量的石墨進(jìn)行熔。還原和熔分階段都是先進(jìn)行小規(guī)模實驗成功后再進(jìn)行大規(guī)-熔分實驗成功后，制得大量的富鈮渣，利用一臺 50kVA 電實驗。實驗共進(jìn)行了兩次，每次實驗裝入熔渣 5kg，焦炭 in 左右。兩次冶煉實驗分別獲得了含鈮 14%左右和 17%左率在 75%左右，制得的鈮鐵合金 Nb/P 為 14%左右。實驗的的碳是獲得高鈮磷比值的關(guān)鍵，在該實驗條件下，熔分時配達(dá)到最佳，此時鈮的回收率達(dá)到 98%，Nb/P 約為 16%。該包頭鈮精礦制取了鈮鐵合金，但是僅限于含鈮 14 左右的低，鈮的回收率也隨之大幅度降低，鈮鐵合金中的鈮磷比也隨宏等[48]采用直接還原的方法對從包頭含鈮鐵礦中提鈮進(jìn)行了合氣體對含鈮鐵礦進(jìn)行選擇性還原，其中混合氣體成鈮鐵礦粉壓塊成形，放入馬弗爐中烘干。CO/CO2混合氣體如圖1.1所示。

圖 2.3 還原實驗設(shè)備示意圖（1）出氣口；（2）進(jìn)氣口；（3）爐體；（4）加熱裝置；（5）料筒；（6）含鈮礦粉；（7）鐵絲網(wǎng)；（8）Al2O3粉末。熔分設(shè)備分實驗設(shè)備為真空碳管爐，真空碳管爐是用石墨作發(fā)熱元件的立式真空電屬化合物、陶瓷和無機(jī)化合物等在真空或保護(hù)氣氛條件下熔分和燒結(jié)。真大特點是升溫速度快、爐溫溫度高，其最高溫度可達(dá) 2000℃。空碳管爐技術(shù)參數(shù)：(1)額定功率：45KW；(2)電源電壓：380V；(3)加28V；(4)最高溫度：2000℃；(5)工作區(qū)尺寸： 200 200；(6)極限真空度 6.67 空碳管爐結(jié)構(gòu)簡介：爐體為立式電爐，爐殼采用中空的設(shè)計，爐殼內(nèi)側(cè)為不碳鋼，中空部分充滿冷卻水，在使用時起冷卻作用。爐蓋頂部和爐身一側(cè)觀察口，能夠觀察到爐內(nèi)升溫情況，同時觀察口還可以用來測量爐內(nèi)真實

圖 3.2 不同熔分時間下的熔分效果圖3.1.4 小結(jié)綜合不同熔分溫度和不同熔分時間下還原礦粉的熔分效果，得出最佳熔分實驗條件為：熔分溫度 1550℃，熔分時間 25min。3.2 預(yù)還原-熔分實驗關(guān)于氫氣還原脫磷的研究在各個領(lǐng)域內(nèi)都非常少，很難找到值得參考的研究，本實驗充滿很多未知性。為了更好的實現(xiàn)實驗?zāi)康模卦O(shè)立一組預(yù)實驗，以期為后續(xù)實驗方案的制定提供依據(jù)和指導(dǎo)。（a）保溫時間20min （b）保溫時間25min （c）保溫時間30min

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號：2831039