發(fā)布時(shí)間：2020-05-31 01:54

【摘要】：我國賦含多元素復(fù)合礦，比較有代表性的是包頭白云鄂博礦和攀枝花釩鈦磁鐵礦。由于這些復(fù)合礦的礦物組成復(fù)雜，嵌布粒度細(xì)小，屬難選、難冶的礦產(chǎn)資源。含鐵復(fù)合礦開發(fā)利用是以冶煉鐵元素為主，綜合回收其它有價(jià)元素。原礦中非鐵金屬元素絕大部分進(jìn)入渣相，成為復(fù)合礦冶金爐渣。 含稀土高爐渣是包頭白云鄂博含鐵、稀土、鈮和螢石的復(fù)合礦直接入高爐冶煉的中間產(chǎn)品。在冶煉過程中，鐵、磷、鈮等被還原進(jìn)入鐵基的金屬相，而稀土幾乎不能被還原，留在渣相。 含鈦高爐渣，是冶煉釩鈦磁鐵礦產(chǎn)生的高爐渣。TiO_2約占23-25％，主要分布于鈣鈦礦、富鈦透輝石和攀鈦透輝石中。已有的工作表明：對(duì)該渣進(jìn)行氧化改性處理，可使TiO_2富集于鈣鈦礦相，且鈣鈦礦相的晶粒度可達(dá)50微米，滿足選礦分離的要求。本文基于選擇性析出原理，研究了含稀土高爐渣中相的構(gòu)成、鈰鈣硅石相析出長(zhǎng)大和含鈦高爐渣中鈣鈦礦相的單體解離。研究結(jié)果如下： 應(yīng)用掃描電鏡(SEM)觀察并配合成分能譜分析(EDX)和X射線衍射(XRD)分析的方法，研究了含稀土高爐凝渣的相構(gòu)成。結(jié)果表明：絕大部分的稀土在凝固過程中富集到鈰鈣硅石(RE_2O_3·CaO·2SiO_2)一相中。凝渣由鈰鈣硅石、槍晶石(CaF_2·3CaO·2SiO_2)、螢石(CaF_2)和硫化鈣(CaS)四相構(gòu)成。 應(yīng)用“淬火法”并結(jié)合圖像分析技術(shù)，研究了等溫及非等溫過程含稀土高爐渣中鈰鈣硅石相的結(jié)晶行為，并討論了該相析出和長(zhǎng)大的動(dòng)力學(xué)規(guī)律。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：鈰鈣硅石相的開始析出溫度為1310℃；鈰鈣硅石相的析出、生長(zhǎng)與冷卻速度α有關(guān)，冷卻速度小，粗化明顯，有利于鈰鈣硅石相長(zhǎng)大。當(dāng)α=0.5℃／min時(shí)，體積分?jǐn)?shù)可達(dá)20％，平均半徑150-180μm。鈰鈣硅石相的等溫和變溫過程析出動(dòng)力學(xué)分別服從JMA和JMAK經(jīng)驗(yàn)方程。等溫準(zhǔn)平衡過程鈰鈣硅石相顆粒平均半徑的立方與時(shí)間呈直線關(guān)系。 含鈦高爐渣的氧化改性處理，改變了凝渣的相構(gòu)成，凝渣由鈣鈦礦相、硅灰石相及尖晶石相構(gòu)成。 適當(dāng)氧化對(duì)高爐渣中鈣鈦礦相的析出、長(zhǎng)大和單體解離有利，本文實(shí)驗(yàn)條件下，，氧化處理4分鐘、磨礦細(xì)度-38μm鈣鈦礦的單體解離度可達(dá)到72％左右。通過對(duì)鈣鈦礦相單體解離的分析，渣中鈣鈦礦相的解離以分散解離為主，提高鈣鈦礦相的粒度仍是首要任務(wù)。
【圖文】：

2.3結(jié)果與討論2.3.1樣品的微觀形貌圖.22是掃描電鏡(JSM6310F)觀察的樣品的微觀組織。從圖.22可以確圖.22樣品的微觀形貌Fig.2.2SEMmiocr盯即hofs別叮ples定含稀土高爐渣的固相組織主要由四相構(gòu)成，分別標(biāo)記為A、B、C、D。其中，A相結(jié)晶粒度大小不一，晶體為柱狀或針狀，截面為100微米左右，長(zhǎng)度為200一1000微米。B為灰色基底相。c相呈淺灰色，以層狀或支晶與B相相間分布，晶粒度極其細(xì)小，為幾微米。D是斑點(diǎn)狀的相，比例極少，與A相色彩

實(shí)驗(yàn)操作與石墨增禍同。圖.23為該氧化渣的微觀形貌。從圖2.3中可以看出，樣品仍由四相構(gòu)成，微觀形貌與還原狀態(tài)下的樣品形貌比較一致。表.22給出了樣品中各相的成分，可以圖.23樣品的微觀形貌Fig，2.3SEMmicorgraPhofsamPels看出:各相成分與表2.1所示成分差別不大。A相主要由RE、Ca、si、O元素夏
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號(hào)】：X757

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 李杰;低品位硼鎂礦及富硼渣綜合利用研究[D];東北大學(xué);2010年

2 陳冇;微波法制備人造金紅石新工藝及設(shè)備研制[D];昆明理工大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 裴玲芳;四川某地含鈦高爐渣綜合利用途徑研究[D];成都理工大學(xué);2011年

2 趙珉;鈮在渣-碳飽和鐵間的平衡研究[D];內(nèi)蒙古科技大學(xué);2010年

3 郭英;高爐渣破碎及余熱回收過程的數(shù)值模擬[D];東北大學(xué);2008年

本文編號(hào)：2689079