含铅锌铁矿还原焙烧过程与含锌杂质的变化研究文献综述
2020-04-14 21:36:00
铅锌是我国重要的有色金属矿产和传统优势资源,也是炼铁原料中常见有害杂质,严重影响高炉寿命与炼铁效益。铅锌在高炉中易被还原,导致料层透气性变坏;铅易沉于铁层之下或炉底砖缝,锌氧化成为ZnO后膨胀,造成炉衬膨胀、破坏;部分铅锌氧化进入高炉粉尘形成含铅锌尘泥,引发尘泥回用时铅锌恶性循环,易造成铅中毒或引发环境污染问题。
通常条件下, 钢铁企业中产生的粉尘收集后一般作为烧结的原料用于生产烧结矿, 在钢铁企业内部循环利用。由于这些粉尘粒度细, 比表面积大, 表面光滑, 加湿比较困难并且含有锌、铅、钾和钠等元素, 烧结配入这些粉尘, 一方面会降低烧结料层的透气性, 影响烧结生产的技术经济指标;另一方面由于某些粉尘 (例如高炉布袋除尘灰、转炉除尘灰、电炉除尘灰及AOD/VOD除尘灰) 中含有一定量的锌, 锌在钢铁企业内部循环富集, 会增加高炉锌负荷, 使高炉生产顺行受阻。
以新疆和静铅锌铁矿为研究对象,完成含锌铁矿的原料性质研究,主要多元素化学分析、物相分析、热化学分析等物质特性研究;探讨含锌铁矿还原焙烧的工艺技术条件,研究含锌矿物或混合矿物的焙烧分解特性,含锌矿物的矿相变迁及产物相态;考察典型含锌矿物在不同温度条件下焙烧分解特性与矿相变化,以及铁矿物的转化与还原效果。总结出典型含锌矿物在不同焙烧阶段和焙烧条件下含锌杂质的迁移特性,达到掌握含锌铁矿还原焙烧过程含锌杂质的迁移特性的目标。
钢铁厂含锌粉尘的回收处理可以采用湿法、火法以及湿法-火法联合工艺。国外许多钢铁厂已经实现工业化处理该类粉尘, 有条件地回收其中的铁、锌等有价元素。在国内, 火法工艺处理含锌粉尘应用最为广泛, 它是未来钢铁工业的主要发展方向, 其中最具代表性的有回转窑处理和转底炉处理工艺。而转底炉工艺具有粉尘脱锌率高、金属化率高等优点, 符合中国钢铁企业含锌粉尘的处理要求.
一种分解锌浸出渣中锌铁氧体(ZnFe2O4)的新方法。使用一氧化碳(CO)和氩气还原剂的混合物还原焙烧后,锌铁氧体分解成氧化锌和磁铁矿,通过XRD测定了样品还原焙烧中的相变,通过化学分析研究了焙烧温度对不同粒径锌和铁分布的影响。并采用酸浸工艺评价不同焙烧条件下铁酸锌的分解。结果表明,焙烧过程中锌浸出渣中的铁酸锌可以很好地分解,最佳焙烧条件为850℃,2h。
高炉内铅的渗透机理。Pb很难通过砖衬的原始微气孔进行渗透, Pb的渗透主要是通过高炉内的各种缝隙, 特别是炉壳与砖衬之间的间隙进行渗透,尤其在砌炉过程中, 砖缝的控制对防止铅渗透是非常重要的·高炉炉役末期之所以很难自然排Pb, 就是因为砖衬和冷却壁的损坏, 阻断了炉壳和砖衬之间的Pb渗透通道, 使得Pb难以持续向下渗透并从炉底排除。
{title}2. 研究的基本内容与方案
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2.1 基本内容
2.1.1 含锌铁矿的原料性质研究
以新疆和静铅锌铁矿为研究对象,不破碎进行筛分,通过粒度分布猜想原矿中铅锌存在的相。经XRD多元素分析,得到原矿物质组成。通过对比各物质的熔、沸点,确定焙烧温度范围。
2.1.2含锌铁矿的焙烧分解特性研究
考察典型含锌矿物在不同温度条件下焙烧分解特性与矿相变化,以及铁矿物的转化与还原效果。选定800~1100℃之间每50℃为一个实验温度,同时使用使用管式炉和马弗炉进行焙烧。焙烧后水淬冷却,过滤烘干,取样磨细后进行磁选。通过精矿尾矿质量计算回收率。