高鐵鋁土礦鋁、鐵的綜合利用是當(dāng)今關(guān)注的焦點(diǎn),本文突破傳統(tǒng)分步處理高鐵鋁土礦的模式,以淀粉作為還原劑,在一水硬鋁石水熱溶出的同時(shí)還原氧化鐵,實(shí)現(xiàn)鋁鐵同步分離、回收的目的。熱力學(xué)計(jì)算和實(shí)驗(yàn)研究了氧化鐵在堿性還原體系中物相轉(zhuǎn)變規(guī)律。借助紅外光譜、XRD、SEM-EDS、激光粒度分析、磁選等分析表征手段,探究高鐵鋁土礦中一水硬鋁石溶出及鐵化合物還原過(guò)程中礦相之間的轉(zhuǎn)化規(guī)律。研究結(jié)果表明:(1)以循環(huán)母液(αk為3.12,Nk為210.27 g/L)為溶出體系,當(dāng)溶出溫度為260°C,溶出時(shí)間為60 min,石灰用量占干礦量的比值為7%,其一水硬鋁石最高溶出率約為98.0%。當(dāng)溫度為240°C,還原時(shí)間為40 min,淀粉用量與干礦量的比值為1:10,赤鐵礦最高還原率為97.5%。(2)高壓水熱法分離回收高鐵鋁土礦中鋁鐵礦物的過(guò)程中,Al2O3的溶出與赤鐵礦的還原過(guò)程相互作用相互促進(jìn)。堿濃度的提高可以提高淀粉有機(jī)物的降解速率,同時(shí)可以提高高鐵鋁土礦在堿性溶液中的溶解能力,最終會(huì)使赤鐵礦的還原溫度降低。計(jì)算結(jié)果表明,堿濃度每增大19 g/L,其還原所需溫度約降低7°C。(3)在堿性還原體系下,Fe...

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
ABSTRACT
1.緒論
    1.1 鐵資源現(xiàn)狀
        1.1.1 我國(guó)鐵礦資源概況
        1.1.2 全球鐵礦資源形勢(shì)及分析
    1.2 鋁資源現(xiàn)狀
        1.2.1 我國(guó)鋁土礦資源概況
        1.2.2 全球鋁土礦發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展前景
        1.2.3 我國(guó)高鐵鋁土礦資源概況
    1.3 高鐵鋁土礦鋁鐵分離技術(shù)
        1.3.1 “先選后冶”工藝
        1.3.2 “先鋁后鐵”工藝
        1.3.3 “先鐵后鋁”方案
        1.3.4 酸法工藝
    1.4 水熱法內(nèi)容及特點(diǎn)
    1.5 本課題研究的意義和內(nèi)容
2.實(shí)驗(yàn)設(shè)備及實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料及設(shè)備
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
        2.1.2 分析儀器及實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.2 實(shí)驗(yàn)方法
    2.3 分析及計(jì)算方法
        2.3.1 鋁酸鈉溶液濃度分析
        2.3.2 全鐵品位的分析
        2.3.3 配礦量計(jì)算
        2.3.4 溶出液分子比及 Al₂O₃ 溶出率的計(jì)算
3.淀粉水熱還原純氧化鐵的研究
    3.1 淀粉熱降解及及還原機(jī)理
        3.1.1 淀粉熱降解
        3.1.2 氧化鐵還原理論
    3.2 Fe-OH-H₂O系 pH-電位圖
    3.3 實(shí)驗(yàn)分析
        3.3.1 溫度對(duì)還原氧化鐵的影響
        3.3.2 還原劑用量對(duì)還原氧化鐵的影響
        3.3.3 NaOH用量對(duì)還原氧化鐵的影響
        3.3.4 固液比對(duì)水熱還原Fe₂O₃的影響
        3.3.5 粒度分析
    3.4 本章小結(jié)
4.高鐵鋁土礦鋁鐵同步回收的研究
    4.1 溫度對(duì)淀粉水熱法處理高鐵鋁土礦的影響
    4.2 石灰添加量對(duì)淀粉水熱法處理高鐵鋁土礦的影響
    4.3 反應(yīng)時(shí)間量對(duì)淀粉水熱法處理高鐵鋁土礦的影響
    4.4 淀粉用量對(duì)淀粉水熱法處理高鐵鋁土礦的影響
    4.5 磁選強(qiáng)度對(duì)不同條件下磁選率的影響規(guī)律
    4.6 磁選產(chǎn)物及磁選渣分析
    4.7 含鐵礦物在鋁溶出過(guò)程的轉(zhuǎn)化行為
    4.8 氧化鐵還原動(dòng)力學(xué)
    4.9 小結(jié)
5.結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
作者簡(jiǎn)介



本文編號(hào)：3846917