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高磷鲕状赤铁矿煤基直接还原法提铁脱磷技术研究

高磷鲕状赤铁矿煤基直接还原法提铁脱磷技术研究

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作者：周继程武汉科技大学

学位级别：硕士

随着我国钢铁工业规模的不断扩大，我国已经超过日本成为世界最大的铁矿石进口国，2003年进口铁矿石1.5亿吨，2004年进口铁矿石达2.08亿吨，2005年进口铁矿石达2.75亿吨，2006年进口铁矿石高达3.26亿吨，预计2007年达3.55亿吨。进口铁... 详细信息

随着我国钢铁工业规模的不断扩大，我国已经超过日本成为世界最大的铁矿石进口国，2003年进口铁矿石1.5亿吨，2004年进口铁矿石达2.08亿吨，2005年进口铁矿石达2.75亿吨，2006年进口铁矿石高达3.26亿吨，预计2007年达3.55亿吨。进口铁矿石的数量已占我国成品铁矿石需求总量的一半以上。2005年之后，进口铁矿石的价格大幅度提高，对我国钢铁工业的发展产生巨大的压力。因此，迫切需要依靠技术进步来最大限度地利用国内现有铁矿资源，尤其是受目前选矿技术限制而不能利用的复杂难选铁矿石，提高铁矿石的自给率，缓解进口矿的压力，维持稳定、足量、优质的铁矿原料供给，以保障钢铁工业持续稳定的发展。我国有30亿吨高磷鲕状赤铁矿，这种铁矿石含P高(0.4～1.0％)、品位较低(35～50％)、氧化铁晶粒嵌布粒度细(1～3μm)、选别分离相当困难，因而未得到有效开采利用。这种铁矿石中的磷赋存于胶磷矿中，并与富含氧化铁的鲕绿泥石混杂在一起，形成同心层状相间的鲕粒结构;若不改变铁的赋存状态，铁就无法精选富集，磷也无法有效剔除。本研究利用内配碳高温自还原技术将赤铁矿快速还原成金属铁，在高温下金属铁通过一定程度的聚集长大，破坏原矿的鲕粒结构，改变铁的赋存状态，然后通过磁选得到超高品位“铁精矿”。因此，如何在高磷鲕状赤铁矿直接还原过程中实现铁颗粒的重建和长大，便成为实现金属铁与富含磷的脉石分离的基本前提。因此，研究鄂西高磷鲕状赤铁矿直接还原过程中金属铁颗粒的长大特征，是本次研究内容的一部分。研究了内配碳比、渣相熔化温度和还原温度对氧化铁还原和铁颗粒长大的影响规律;研究了渣相碱度、内配碳比和还原温度对控制胶磷矿或磷灰石中磷还原的规律。最终通过磁选实现了铁与脉石的有效分离，同时使更多的磷保留在脉石相中分离出去。探索一条开发利用我国储量丰富的高磷鲕状赤铁矿的新途径。对还原后团块的矿相结构分析表明：高磷鲕状赤铁矿含碳球团经过高温还原后，原矿的鲕状结构被破坏，金属铁经过扩散聚集，实现了铁颗粒的重建和长大，这就为金属铁与富含磷的脉石的分离创造了前提。团块中铁颗粒的大小受内配碳比、还原温度、渣相碱度和还原时间等工艺因素的综合影响。实验研究结果表明：通过内配碳高温自还原技术处理高磷鲕状赤铁矿在理论上是可行的，铁的收得率可达85％以上，脱磷率可达80％以上。

关键词：鲕面状赤铁矿高磷矿高温自还原脱磷磁选

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