PDF《钠化还原法处理高铝褐铁矿新工艺》

567 2 结果与分析 高铝铁矿中铝的化学物相研究结果表明[1] , 40.44%的铝以类质同像的形式存在于铁矿物中,构成 铝铁同晶替代的嵌布关系,导致单体解离困难.在铁 图1新工艺原则流程图 Fig.1 Flowsheet in principle of novel process 矿石的还原过程中,碱金属能使铁氧化物的晶格点阵 发生畸变,提高还原速率,促进铁原子的扩散与铁晶 粒的长大. 钠盐和焙烧参数是影响还原的关键, 因此, 本实验研究了钠盐用量、焙烧温度、焙烧时间对铝铁 分离的影响.为强化还原焙烧过程中金属铁颗粒的长 大,加入了一种辅助添加剂 BS,其用量固定为 2.5%. 2.1 钠盐用量的影响 本研究所用钠盐为硫酸钠, 在焙烧温度

1 100 ℃, 焙烧时间

60 min,焙烧产物磨至粒度小于 0.074 mm 的占 98%、磁场强度 0.675 T 的条件下,研究了硫酸 钠用量对铝铁分离的影响,结果如图

2 和3所示. 由图

2 和3可知,随着硫酸钠用量从 8%增加到 15%, 金属铁粉铁品位从 87.36%升高到 91.68%, 铁的 回收率从 88.69%升高到 93.85%;

Al2O3 含量从 2.33% 逐渐降低到 1.2%,铝的脱除率则呈上升趋势.可见, 硫酸钠用量增加,有利于铝铁分离.当硫酸钠用量低 图2硫酸钠用量对金属铁粉铁品位和铁回收率的影响 Fig.2 Effects of sodium sulfate dosage on total iron grade of metallic iron powder and recovery rate of iron 图3硫酸钠用量对金属铁粉 Al2O3 含量和 Al2O3 脱除率的 影响 Fig.3 Effects of sodium sulfate dosage on Al2O3 content of metallic iron powder and removal rate of Al2O3 于10%时,金属铁粉的各项指标都不理想,而硫酸钠 用量超过 12%后, 金属铁粉各项指标改善的幅度不大. 综合考虑,硫酸钠用量选择 12%为宜,此时,金属铁 粉中铁品位为 91.02%,铁的回收率为 92.35%,Al2O3 含量为 1.38%,铝的脱除率为 90.98%. 2.2 还原焙烧温度的影响 在硫酸钠用量 12%、 焙烧时间

60 min、 焙烧产物 磨至粒度小于 0.074 mm 的占 98%、磁场强度 0.675 T 的条件下,研究了还原焙烧温度对铝铁分离的影响, 结果如图

4 和5所示. 从图

4 和5可知,随着还原焙烧温度从

950 ℃升 中国有色金属学报

2010 年3月568 图4还原焙烧温度对金属铁粉铁品位和回收率的影响 Fig.4 Effects of reduction roasting temperature on total iron grade of metallic iron powder and recovery rate of iron 图5还原焙烧温度对金属铁粉 Al2O3 含量和 Al2O3 脱除率 的影响 Fig.5 Effects of reduction roasting temperature on Al2O3 content of metallic iron powder and removal rate of Al2O3 高到

1 100 ℃,金属铁粉铁品位从 88.94%升高到 91.02%,铁的回收率从 89.65%升高到 92.35%,当还 原焙烧温度继续升高,金属铁粉铁品位和回收率均稍 有降低,这是因为温度太高,铁氧化物的还原历程发 生变化,FeO 与脉石矿物铝、硅反应生成难还原的铁 橄榄石和铁尖晶石,一定程度上阻碍了铁的还原.金 属铁粉中 Al2O3 含量首先随温度升高从 2.01%降低到 1.36%,铝的脱除率从 86.74%升高到 90.68%,当温度 超过

1 100 ℃后,其值稍有降低.总体来说,当还原 焙烧温度超过

1 050 ℃后,金属铁粉的各项指标变化 幅度均很小,因此还原焙烧温度以

1 050 ℃为宜. 2.3 还原焙烧时间的影响 在硫酸钠用量 12%、焙烧温度

1 050 ℃、焙烧产 物磨至粒度小于 0.074 mm 的占 98%、磁场强度 0.675 T 的条件下, 研究了还原焙烧时间对铝铁分离的影响, 结果如图