高铁锰矿直接还原及其还原行为.pdf

《高铁锰矿直接还原及其还原行为.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第45卷第1期中南大学学报(自然科学版)、，01．45NO．12014年1月JournalofCentralSouthUniversity(ScienceandTechnology)Jan．2014高铁锰矿直接还原及其还原行为黄柱成，柴斌，赵鹏，姜涛(中南大学资源加工与生物工程学院，湖南长沙，410083)摘要：采用JSM-5600LV型扫描电镜和FEI．Sirion200场发射扫描电子显微镜分析高铁锰矿矿石性质结构，并对高铁锰矿直接还原进行研究。实验结果表明：赤铁矿和少量褐铁矿呈粒状(1～2run)不均匀分布于板状的方铁锰矿中，其

2、中49．53％(质量分数)的锰与铁氧化物以类质同象存在。热力学研究表明：在还原过程中，铁和锰的氧化物还原遵循逐级还原的原则，同时，锰的高价氧化物优先还原。通过SEM图分析可知，随着还原温度的升高，高铁锰矿在还原过程中，金属铁颗粒不断迁移、聚集、兼并长大，采用无烟煤在1100℃还原，100min时，铁氧化物中81．03％(质量分数)的铁还原成金属铁，金属铁中局部仍存在MnO。关键词：高铁锰矿；煤基直接还原；还原行为；微观机理中图分类号：TF521+．5文献标志码：A文章编号：1672—7207(2014)0卜0009—07Reduct

3、ionofhighironcontentmanganeseoreanditsmechanismHUANGZhucheng，CHAIBin，ZHAOPeng，JIANGTao(SchoolofMineralsProcessingandBioengineering，CentralSouthUniversity,Changsha410083，China)Abstract：Thestructurepropertiesofahi曲ironcontentmanganeseorewereexaminedbyapplyingSEMwithEDAXa

4、nalysis．Reductionbehaviorandmechanismwerealsoinvestigated．Theresultsshowthatgranularhematiteandasmallamountoflimonite(1—2岬)distributeunevenlyinlaminarbixbyite．And49．53％(massfraction)ofmanganeseexistsinironmineralisomorphously．Reductionofmanganeseoxideandironoxidebothpr

5、oceedsequentiallyandthereductionofhi曲valentmanganeseoxideispriortothatofironoxide．Ironparticlestransferandconglomeratewiththeriseoftemperature．Whenthemanganeseoreisreducedat1100℃for100min，81．03％(massfraction)ofthetotalironreducestometallicironandMnOcanstillbefoundparti

6、allyinironphase．Keywords：highironmanganese；coal-baseddirectreduction；reductionbehavior；microscopicmechanism我国锰矿资源分布不平衡，且矿石物质组成复杂，严重的问题[4-。富锰渣法工艺简单、生产稳定，能有嵌布粒度细，有害成分及伴生金属含量高，70％以上效地将矿石中的铁、磷分离出去，而获得高锰、低铁、的锰矿中铁含量偏高，因此，复杂铁锰矿的综合研究低磷的富锰渣产品，但是，入炉原料品质、富锰渣量与开发用具有重要的现实意义【1]。目前，处

7、理铁锰矿大和高炉冶炼工艺技术及经济效益等都在一定程度上的方法有机械选矿法、富锰渣法和化学选矿法。由于制约着富锰渣法的发展【6]。化学选矿则由于严重污染矿石中铁矿物和锰矿物常常紧密共生，嵌布粒度小，环境，难以解决金属铁的回收，尚处于试验研究阶采用机械选矿法较难分离，同时还存在矿泥中锰损失段[7】。本文作者以高铁锰矿为研究对象，研究高铁锰收稿日期：2叭2—12-27；修回日期：2013-03-22基金项目：国家杰出青年科学基金资助项~(50725416)通信作者：黄柱成(1964一)，男，湖南长沙人，教授，从事钢铁冶金、综合利用等研究；

8、电话：0731·88830542；E—mail：zchuangcsu@126．corn第1期黄柱成，等：高铁锰矿直接还原及其还原行为l1扫描电镜和FEI．Sirion200场发射扫描电子显微镜，对属铁占全铁的百分tL)随着还原温度的升