深度還原高鐵鋁土礦提取鐵粉的研究.pdf

1、隨著我國鋁、鐵工業(yè)的持續(xù)快速發(fā)展，高品位鋁土礦資源供應日益緊張，低品位鋁土礦資源的綜合利用越來越受到重視。我國廣西儲有大量高鐵鋁土礦，但由于技術和經(jīng)濟問題尚未被利用。而且現(xiàn)有的煉鐵工藝環(huán)境污染嚴重，因此從清潔能源角度采用氫氣還原高鐵鋁土礦具有現(xiàn)實意義。
　　本文針對廣西地區(qū)的高鐵鋁土礦進行了提取鐵粉的研究，首先使用氫氣和天然氣為還原劑，研究了還原溫度、還原時間、料層厚度對氧化鐵還原程度的影響，得出了適宜還原工藝，并進行了兩組平行實

2、驗，驗證了所確定的還原工藝;在此基礎上，本文使用熱分析技術對純物質和高鐵鋁土礦中相應礦物組分進行了對比，確定了氫氣還原高鐵鋁土礦中氧化鐵的機理函數(shù)，及三水鋁石脫水的機理函數(shù)，并通過計算得到了反應的表觀活化能E、指前因子A及動力學方程。得到了如下結論:
　　(1)采用氫氣作為還原劑時，還原溫度為800℃、還原時間為90min、料層厚度在5mm時可將高鐵鋁土礦中的鐵氧化物還原為金屬鐵，磁選后，鐵主要以鐵單質的形式存在于磁性物質中，鋁、

3、硅則在非磁性物質中富集，實現(xiàn)了鐵鋁的分離。
　　(2)采用天然氣作為還原劑時，還原溫度為800℃、還原時間為120min、料層厚度在5mm時可將高鐵鋁土礦中的鐵氧化物還原為金屬鐵，磁選后，金屬鐵富集到磁性物質中，鋁、硅則富集到非磁性物質中，實現(xiàn)了鐵鋁的分離。
　　(3)用Coats-Redfem法結合實驗數(shù)據(jù)確定了五種不同晶粒度納米氧化鐵反應機理函數(shù)為:g(α)=[1-(1-α)1/3]2，納米氧化鐵氫氣還原反應的表觀活化能

4、隨晶粒度的增大而增大;確定還原分析純氧化鐵的機理函數(shù)為g（α）=[1-（1-α）1/3]1/2，應用該機理函數(shù)確定還原高鐵鋁土礦中氧化鐵的表觀活化能為E=65.610kJ·mol-1，指前因子A=2.4458×103及動力學方程為dα/dt=2.4458×104exp（-65610/RT）6（1-α）2/3[1-（1-α）1/3]1/2;確定分析純三水鋁石機理函數(shù)為g(α)=[(1-α)-1/3-1]2，應用該機理函數(shù)計算高鐵鋁土礦中三