銅渣中含有大量可利用資源，其中包括相當(dāng)數(shù)量的銅及與銅共生貴金屬和稀有金屬，銅渣中鐵的品位一般超過40wt％，遠(yuǎn)大于冶煉鐵礦29.1wt％的平均品位。渣中鐵主要分布在橄欖石相和磁性氧化鐵相中，而銅主要以細(xì)小顆粒彌散于渣中。由于原渣中礦物互相嵌布且晶粒細(xì)小，采用傳統(tǒng)分離技術(shù)回收渣中的銅、鐵等組分較為困難。 本文基于銅渣的特點，通過對熔融銅渣的氧化處理，實現(xiàn)渣中鐵組分向磁鐵礦相選擇性富集，并采用適當(dāng)?shù)目販卮胧┐龠M(jìn)磁鐵礦相晶粒長大。處理后，銅渣中磁鐵礦的富集度從22％提高到85％以上。控制5K／min的降溫速率，磁鐵礦平均粒度可達(dá)到80-95μm，為磁選分離磁鐵礦創(chuàng)造了條件。 通過向熔融的銅渣中鼓入空氣或純氧氣的方法研究了銅渣氧化的動力學(xué)過程。依據(jù)Fe²⁺的含量變化與反應(yīng)時間的關(guān)系，建立了熔渣動態(tài)氧化的表觀速率方程，推算出氧化反應(yīng)的表觀活化能。 研究結(jié)果表明：純氧氧化時反應(yīng)的表觀活化能約為296.70kJ／mol，氧化反應(yīng)的表觀速率方程： Ink₍Fe²⁺)=-(（296670）／（RT）)+18...

【文章來源】： 東北大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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獨創(chuàng)性聲明
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 多元復(fù)合礦冶金渣資源化的概況
        1.1.2 銅渣的來源和種類
    1.2 銅渣的工藝礦物學(xué)特征
        1.2.1 典型銅渣的礦物組成及巖相特征
        1.2.2 典型銅渣中主要礦物間嵌布關(guān)系及銅鐵的分布
    1.3 銅渣資源化的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 銅渣的火法分離
        1.3.2 銅渣選礦法分離
        1.3.3 銅渣的濕法浸出
        1.3.4 銅渣用于水泥工業(yè)及建筑行業(yè)
        1.3.5 銅渣綜合利用存在的問題
    1.4 選擇性析出技術(shù)的研究開發(fā)概況
        1.4.1 選擇性析出技術(shù)
        1.4.2 銅渣選擇性析出處理概述
    1.5 研究的目的與內(nèi)容
        1.5.1 銅渣中鐵組分選擇性析出研究
        1.5.2 銅渣中銅組分選擇性析出研究
    參考文獻(xiàn)
第二章 CaO-FeO_x-SiO₂系銅渣氧化動力學(xué)
    2.1 引言
        2.1.1 熔渣氧化動力學(xué)的研究現(xiàn)狀
        2.1.2 本章研究內(nèi)容
    2.2 實驗過程
        2.2.1 實驗方法
        2.2.2 試樣制備
        2.2.3 試樣的分析與形貌觀察
        2.2.4 實驗步驟
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 熔渣的氧化過程
        2.3.2 熔渣的氧化動力學(xué)
        2.3.3 熔渣氧化反應(yīng)動力學(xué)模型
        2.3.4 熔渣中氧的傳遞和氧容量
    2.4 本章小結(jié)
    附錄
    參考文獻(xiàn)
第三章 銅渣中磁鐵礦相富集行為的研究
    3.1 引言
    3.2 磁鐵礦相選擇性富集的熱力學(xué)分析
        3.2.1 渣中鐵的分布
        3.2.2 氧分壓與熔渣中鐵的價態(tài)變化的關(guān)系
        3.2.3 磁鐵礦析出的熱力學(xué)分析
        3.2.4 組分變化對磁鐵礦富集過程的影響
    3.3 銅渣中磁鐵礦富集行為研究
        3.3.1 實驗
        3.3.2 結(jié)果和討論
            3.3.2.1 氧化過程渣中磁鐵礦相的富集
            3.3.2.2 氧化過程中渣的相組成變化
            3.3.2.3 添加氧化鈣對磁鐵礦相富集的影響
    3.4 氧化過程熔渣黏度的變化
        3.4.1 實驗過程
        3.4.2 實驗結(jié)果和討論
            3.4.2.1 氧化對熔渣黏度的影響
            3.4.2.2 溫度變化對體系黏度的影響
    3.5 本章小結(jié)
    附錄
    參考文獻(xiàn)
第四章 磁鐵礦晶體析出與生長行為研究
    4.1 引言
    4.2 等溫過程磁鐵礦析出與生長動力學(xué)
        4.2.1 實驗
        4.2.2 實驗結(jié)果及討論
            4.2.2.1 等溫過程磁鐵礦的析出動力學(xué)
            4.2.2.2 等溫過程磁鐵礦的生長動力學(xué)
    4.3 非等溫（降溫）過程磁鐵礦晶體析出動力學(xué)研究
        4.3.1 實驗過程
        4.3.2 實驗結(jié)果和討論
            4.3.2.1 降溫過程磁鐵礦相析出
            4.3.2.2 降溫過程磁鐵礦相的析出動力學(xué)
            4.3.2.3 降溫過程磁鐵礦相的生長
    4.5 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第五章 銅渣中銅組分析出行為的研究
    5.1 引言
    5.2 銅渣的碳還原反應(yīng)的動力學(xué)研究
        5.2.1 實驗過程
        5.2.2 結(jié)果和討論
            5.2.2.1 碳還原銅渣動力學(xué)
            5.2.2.2 渣還原過程的微觀結(jié)構(gòu)變化
    5.3 還原過程渣中銅锍的沉降行為
        5.3.1 實驗過程
        5.3.2 結(jié)果和討論
            5.3.2.1 還原過程渣中銅锍沉降行為
            5.3.3.2 氣體攪動對熔渣中銅锍沉降的影響
    5.5 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第六章 結(jié)論
    6.1 CaO-FeO_x-SiO₂系銅渣的氧化動力學(xué)
    6.2 銅渣中鐵的選擇性富集
    6.3 磁鐵礦晶體析出與生長行為
    6.4 銅渣中銅資源的選擇性析出研究
致謝
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【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]熔渣中氧傳遞機(jī)理的研究 [J]. 高運明,郭興敏,周國治.  鋼鐵研究學(xué)報. 2004(04)
[2]從煉銅廠爐渣中回收銅鐵的研究 [J]. 王珩.  廣東有色金屬學(xué)報. 2003(02)
[3]降低電爐渣含銅的措施 [J]. 李樣人.  礦冶工程. 2003(03)
[4]水淬銅渣代砂混凝土 [J]. 宗力.  青島建筑工程學(xué)院學(xué)報. 2003(02)
[5]銅渣選礦試驗的探討 [J]. 湯宏.  有色礦山. 2001(05)
[6]智利銅爐渣貧化方法概述 [J]. 陳遠(yuǎn)望.  世界有色金屬. 2001(09)
[7]閃速煉銅轉(zhuǎn)爐渣浮選尾礦綜合利用的研究 [J]. 張榮良.  江西有色金屬. 2001(01)
[8]工業(yè)銅渣作水泥輔料的初步探索 [J]. 譚月華,周岐雄,魏瑞斌.  新疆工學(xué)院學(xué)報. 2000(03)
[9]含Ti高爐渣的氧化與鈣鈦礦結(jié)晶研究 [J]. 婁太平,李玉海,李遼沙,隋智通.  金屬學(xué)報. 2000(02)
[10]“分銅液凈化渣”綜合利用試驗研究 [J]. 吳桂明,黃曉芳.  濕法冶金. 1999(04)



本文編號：3530511