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《包头铌精矿内配碳球团还原行为研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、.第16卷第2期矿冶工程Vol16阴21996年6月June1996MININGANDMETALLURGICALENGINEERING包头妮精矿内配碳球团还原行为研究马伟钟祥贺泽全,,11,,(东北大学沈阳0006)(长沙矿冶研究院长沙420022)摘要研究了包头妮精矿内配碳球团还原过程的反应特性,查明了脱铁、除磷及渣中妮收率与,。,ZS各影响因素的关系提出了还原过程最佳工艺参数通过还原熔炼获得含NbO大于16%的富妮.,...渣和含磷21。%的半钢渣中妮收率达9850%,脱铁率8634%,脱磷率8140%,可满足电金属热法生产中级
2、妮铁对富妮渣的要求.关键词妮精矿内配碳球团除磷妮铁妮是一种重要的稀有金属。近10几年来随1,原料特点和工艺原理着科技进步及对特种材料的迫切要求含妮的。特种合金得以迅速发展妮以妮铁形式加入结Ll试验原料。构钢中成为妮的重要应用形式:,(l)包头妮精矿由包钢公司矿山所提供,我国妮资源储量仅次于巴西居世界第2其化学成分及物相分析结果列于表1、表2。,’。位主要分布在包头白云鄂博一带〔〕但包头锐,,,矿石品位低组成复杂嵌布粒度极细难以分表1白云岩中品位妮精矿多元素分析选富集获得高品位精矿。虽然国内对包头妮精Z()。T223en2组成Nb二5
3、10A1()F()M(),-矿制取妮铁作过多年研究有的工艺(如高炉..含量/%72840107.882.035.690.43一一,转炉电炉电炉工艺)曾用于生产[2]但终因收、。MgOCaOPKZOTiNaZ()率低质量差和经济效益不佳而被迫停产,“长沙矿冶研究院通过试验研究提出了内4.366.370.910.750.010.400.22配碳”。球团两步电炉冶炼妮铁方案妮精矿经内、,,配碳造球还原熔炼产出富妮渣和含磷半钢(2)工业焦粉:含固定碳80.015;,富妮渣再进行电金属热法还原制取含妮大于:一,;(3)粘合剂FN1含碳25%。
4、:30%的中级妮铁小试验和扩大试验结果表明(4)氧化钙和二氧化硅:。均为化学纯“一一一”与过去的高炉转炉电炉电炉碳还原法相1.2工艺原理,、,比具有妮收率高产品质量好投资少和经济、、:铁磷妮在高温下有关的碳还原反应有效益高等特点。本文介绍内配碳球团还原原理、3Fe2:e3;6+C=ZFO+CO(l)反应机理及试验研究所得的基本参数。一一收稿日期1995。5。8第1作者男助理研究员博士研究生矿冶工程第16卷、、、,。表2妮精矿中妮铁硅磷物相分析上造球生球经烘干即为内配炭球团,,妮形态铁形态硅形态磷形态(2)将炉温升至预定温度通入惰性气
5、体.,。流量为0SL/min稳定5min含量含量含量含量物相物相物相物相(3)在50mL刚玉增祸中装入定量的干球/%/%/%/%,,,.妮铁矿4.0.6.47072团在400C下预热10min后置于炉内计时60碳酸铁84硅酸盐磷灰石。...妮钙矿1.76硫化铁006石英136独居石012开始试验...方解石045磁性铁12.26其它005分散铁矿0043试验与讨论黄绿硅酸铁其它。.03石3.1铁还原行为妮铁.002赤褐铁.5725,金红石图1中FeO曲线出现一个峰值说明铁还分散相其它,e:3原是分步进行的而从F0含量随时间延长急剧下
6、降的现象.可推断出其还原速度很快。铁.’’40506030o一64,I,7始.‘△G43490一61一43255CFe3;eO+C=3F+CO(2)次翻、如毕浮澎o.’,’.△G=202207一21148,J,1始=63215Ce:;e2F510+ZC=ZF+510+ZCO(3).’’.o1,始△G=83550一797,I了=72892CZCa3(;::PO)+6510+10Ca:;=6CsiO+P(g)+loCO(4).’’.『o,始△G=3145751一20947了,I=122877CPZ。;5101520253035O+C=1
7、/ZP(g)+CO(5).’’.‘o,始时间/n△G一365755一32165,j,I=86412Cmi:,.。1FeZO厂eo卜aZNbZ,:图球团中含盖随时间变化CO+2510+SC=lr。;e;3eZs一M2一F()一F()ZCa:siO+ZNb+SCO(6)o.’,’.△G=330100一192887,I始一143842C还原过程顺序为Fe3十一eZ+e,e’+F~F而且F一NbO+C一Nb+CO(7),十,十~Fe。还原Fe的还原速度比Fe的快度.’’.O21,I,了始92CF。、。△G=73540一43=1428(R)金
8、属化率(娇)随温度升高呈上降趋势·’‘:、、,,从以上数据「〕可见妮铁磷被碳还原至(图2)可解释为还原剂量一定时随温度的升,高,精矿中其它较零价态有明显的还原起始温度差通过还原熔难还原元素(如锰及部分妮),炼可使妮与铁磷分离。也参与还
