高铁铝土矿还原焙烧-磁选除铁试验研究-环境科学与工程专业毕业论文

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1、分类号:学校代号:11845UDC：密级：学号：2111207040广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）高铁铝土矿还原焙烧-磁选除铁试验研究楼匡宇指导教师姓名、职称：谢武明副教授学科（专业）或领域名称:环境科学与工程学生所属学院：环境科学与工程学院论文答辩日期：2015年5月30日万方数据ADissertationSubmittedtoGuangdongUniversityofTechnologyfortheDegreeofMaster(MasterofEngineeringScience)Studyonironremovalofhighferrou

2、sbauxitebyreductionroasting・magneticseparationCandidate:KuangyuLouSupervisor:AssociateProf.WumingXieMay2015SchoolofEnvironmentalScienceandEngineeringGuangdongUniversityofTechnologyGuangzhou,Guangdong,P.R.China,510006万方数据摘要我国铝土矿资源经长期开釆后高铝矿石保有储量迅速下降，铝土矿资源匮乏问题日益突岀。石油压裂支撑剂是石油开采压裂作业

3、的重要材料，高品质的铝土矿是生产石油压裂支撑剂的主要原料。虽然我国高铁铝土矿的储量相对丰富，但是其铁氧化物含量超过15%,致使其应用受到很大限制。譬如：由于高铁铝土矿含铁量过高，所制备的石油压裂支撑剂的耐腐蚀强度等产品性能受到严重影响，从而制约了高铁铝土矿在这一领域的应用。研究高铁铝土矿的高效除铁，生产石油压裂支撑剂实现资源高值化利用，对解决铝土矿资源瞅乏问题和促进经济社会发展，具有重要的现实意义。本研究以广西某高铁铝土矿为研究对象，通过XRD和化学分析方法确定其矿物组成。分析得岀该铝矿物主要为一水硬铝石，铁矿物的主要存在形式为赤铁矿和针铁矿，此外还

4、包括一些方解石、粘土和石英等。铝土矿中一水硬铝石与其他组分以伴生方式存在，研究中通过研磨实现各矿物组分的解离，然后通过还原焙烧将铝土矿中铁氧化物还原成有磁性的单质铁与Fe3O4,最后进行磁选分离，达到除铁的目的。本研究利用铝土矿的煤基直接还原原理，选用煤粉作为还原剂，研究焙烧温度、焙烧时间、还原剂投加量以及添加剂NazCO?和CaF2对高铁铝土矿铁氧化物还原的影响，并探讨磁场强度和物料粒径等磁选工艺条件。研究得出还原培烧的最佳工艺条件：焙烧温度1150°C,保温时间180min,添加剂3%Na2CO3+3%CaF2＞还原剂投加量25%；磁选的条件为：

5、粒径为80%过200目筛，磁场强度150KA/mo在此最佳条件下，分离所得铝土矿铝品位达65.85%,铁含量降到4.0%,满足生产石油压裂支撑剂的铝土矿原料的铁含量要求。最后，高铁铝土矿经过还原焙烧■磁选除铁以后，以其作为原料制备石油压裂支撑剂，并对所制备的石油压裂支撑剂的主要性能指标进行检测。石油压裂支撑剂的视密度3.41g/cn?,体密度1.76g/cn?,破碎率叨(52mPa)、酸溶解度4.2%均满足《压裂支撑剂性能指标及测试推荐方法》(SYrT5108-2006)的指标要求。关键词：高铁铝土矿；还原培烧；磁选；除铁；石油压裂支撑剂万方数据Ab

6、stractBecauseofbauxiteresourcesminingforalongtimeinourcountry,reservesofhighaluminaorehavefallenrapidlyandtheproblemofbauxiteresourceshasbeingincreasinglyprominent.Oilfracturingproppantisanimportantmaterialofoilfracturingoperation,andhighaluminaoreisthemainrawmaterialusedinprod

7、ucingoilfracturingproppant.AlthoughreservesofhighferrousbauxiteiscomparativelyrichinChina,andthecontentofferricoxidesismorethan15%whichlimitsitsapplication.Duetotheferriccontentofhighferrousbauxitebeingtoohigh,theresistanttocorrosionofoilfracturingproppantisseverelyaffectedwhic

8、hrestrictedtheapplicationofhighferrousbauxiteinthisare