难选铁矿磁化焙烧热力学研究.pdf

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1、第5期矿产保护与利用No．52013年10月CONSERVATIONANDUTILIZATIONOFMINERALRESOURCES0ct．2013难选铁矿磁化焙烧热力学研究陈超’，张裕书’，杨强(1．中_国地质科学院矿产综合利用研究所，四川成都，610041；2．国土资源部矿产资源储量评审中心，北京，100000)摘要：探讨了赤铁矿、菱铁矿、褐铁矿磁化焙烧过程的热力学变化，指出不同矿石焙烧时需要的不同条件，为难选铁矿的磁化焙烧条件的选择提供理论依据。研究表明，赤褐铁矿磁化焙烧可以采用两种方式，即高温低CO浓度焙烧，或低温高CO浓度焙烧，低温焙烧在能耗上有一定优势；菱铁矿可

2、以在中性气氛或弱氧化气氛中完成磁化焙烧，但存在气氛难以控制等问题，通过氧化一还原焙烧，可以方便控制反应气氛；当菱铁矿与赤铁矿的比例大于1：1时，可以考虑在中性气氛中焙烧，否则，适宜的焙烧方案为氧化一还原焙烧。关键词：赤铁矿；菱铁矿；褐铁矿；磁化焙烧；热力学中图分类号：TD951．1；TD925．7文献标识码：B文章编号：1001—0076(2013)05—0o31—04ThermodynamicStudy011MagneticRoastingofRefractoryIronOreCHENChao，ZHANGYu—shu，YANGQiang。(1．InstituteofMul

3、tipurposeUtilizationofMineralResources，ChineseAcademyofGeologicalSciences，Chengdu610041；2．TheMineralResourcesandReservesEvaluationCenterofMLR，Beijing10000，China)Abstract：Thispaperdiscussesthethermodynamicprocessofhematite，siderite，andlimoniteinmagneticroasting，andstatesthedifferentconditio

4、nsfordifferentores，whichprovidesatheoreticalbasisforchoosingtheconditionsofmagneticroastingofrefractoryironore．Studieshaveshownthathematiteandlimonitecanberoastedintwoways，namely，hightemperatureandlowCOconcentra—tionroastingorlowtemperatureandhighCOconcentrationroasting，thelatterofwhichhas

5、somead—vantagesonenergy．Sideritecanberoastedinaneutraloraweaklyoxidizingatmosphere，buttherearesomedifficultissuestocontroltheatmosphere，whichcanbesolvedbyoxidation-reductionroasting．Whentheproportionofsideriteandhematiteisgreaterthan1：1，aneutralatmosphereroastingcanbeconsidered，otherwise，t

6、heappropriatesolutionisoxidation-reductionroasting．Keywords：hematite；siderite；limonite；magneticroasting；thermodynamics吉布斯自由能变化随温度的关系。但是热力学也有引言其局限性，即所确定的反应过程的条件是必要的，不热力学主要研究化学反应的方向和限度，通过是充分的。反应以何种形式发生，需满足一定的条热力学可以确定化学反应前后的热力学函数(焓、件。熵、吉布斯自由能等)的变化，为确定焙烧条件提供难选铁矿磁化焙烧热力学研究主要以计算为理论依据。磁化焙烧过程的热力学主要

7、考察反应的主，以理论推导为基础，结合反应物和生成物的热力收稿日期：2013—08—16；修回日期：2013—09—23基金项目：中国地质大调查项目：渝东典型沉积型赤褐铁矿资源综合利用技术研究(编号：12120113087600)支持作者简介：陈超(1987一)，男，硕士研究生，主要从事复杂难选铁矿流态化磁化焙烧技术研究。·32·矿产保护与利用学数据，计算出反应的吉布斯自由能变化，从而确定2．1赤铁矿磁化焙烧反应的进行的方向和限度。但是由于选择的基础数FeO在还原过程中，存在以下反应⋯据不同，计算方法不同，计算结果也