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四川泸州硫铁矿土法炼磺烧渣选铁试验研究

作　者: 刘金浪
导　师: 张桂芳
学　校: 昆明理工大学
专　业: 矿物加工工程
关键词: 硫铁矿土法炼磺烧渣选铁还原焙烧氯化离析
分类号: TD951
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

目前,我国大部分是通过硫铁矿焙烧方法获得硫,每年有数千万吨硫铁矿烧渣排放。硫铁矿烧渣中富含铁资源,研究利用开发硫铁矿烧渣,对降低炼铁成本、缓解铁矿资源紧张状况、提高矿产资源的综合利用率、保护环境等具有重要的现实意义。近年来由于资源回收再利用,可持续发展的趋势,一些炼磺烧渣也被用来作为炼铁的原料,对烧制完的硫磺排出的矿渣进行尾矿综合利用回收铁已成为当前的一种研究方向。虽然硫铁矿烧渣选铁国内外已有试验和研究,但对于硫磺烧渣选铁的试验研究报道很少。论文以四川泸州硫铁矿炼磺烧渣为研究对象,借鉴一些硫酸渣提铁的工艺流程和相关文献的试验结果,进行了硫磺烧渣选铁工艺研究,主要研究工作如下：(1)进行了原矿性质研究。查清了该炼磺烧渣中Fe品位为19.69%,Si含量为34.62%,炼磺烧渣中的铁主要以赤褐铁矿的形式产出,少量以黄铁矿的形式产出,其余以硅酸铁形式产出。(2)进行了硫磺烧渣选铁工艺条件试验研究。通过先采用常规的选矿方法,再采用化学选矿方法以及联合的流程试验方案等,进行了炼磺烧渣的磁性分析试验,炼磺烧渣正浮选,炼磺烧渣重选,还原焙烧—磁选,氯化离析—磁选,炼磺烧渣预选抛尾试验,预选抛尾后的还原焙烧—磁选、氯化离析—磁选等一系列的选矿方法试验,最终确定采用还原焙烧—磁选工艺流程。(3)硫磺烧渣选铁还原焙烧—磁选试验。研究表明：焙烧时间、焙烧温度是试验的关键因素。若焙烧时间太短、温度过低,则还原不够充分；若焙烧时间过长、温度过高,将导致生成铁的富氏体。还原剂的种类、粒度、用量对预选精矿还原焙烧影响较大；还原剂粒度的粗细、用量的多少,对铁品位有直接的影响。在最佳条件下：还原剂为焦炭,焦炭的用量为5%,焦炭的粒度为-1mm,还原焙烧温度为850℃,焙烧时间为20min,焙砂磨至-0.045mm,磁场强度H=0.29T。可得到铁品位57.18%,铁回收率70.08%的选矿指标。(4)硫磺烧渣选铁氯化离析—磁选试验。研究表明：矿物对离析时间要求长,温度高,但达到1000℃会出现过烧结现象。还原剂对试验有重要影响,如果用量过低,矿物无法充分还原,粒度过粗还原效果不理想。如果氯化剂用量过少,则离析出的金属不充分。在最佳条件下：焦炭用量为12%,焦炭的粒度为-lmm,离析温度为1000℃,离析时间为60min,焙砂磨至-0.038mm,氯化钙用量为25%,物料团球粒径为10mm左右,磁场强度为0.25T。可得到铁品位82.91%,铁回收率64.93%的选矿指标。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-10
第一章文献综述及选题意义  10-23
  1.1 铁资源  10-16
    1.1.1 铁的基本性质及应用  11-14
    1.1.2 国内铁矿石资源的分布及特点  14-15
    1.1.3 国外铁矿石资源的分布及特点  15-16
  1.2 硫铁矿资源  16-17
    1.2.1 硫铁矿的基本性质及应用  16
    1.2.2 国内硫铁矿资源的分布及特点  16-17
    1.2.3 国外硫铁矿资源的分布及特点  17
  1.3 硫铁矿烧渣选铁的国内外研究现状与趋势  17-19
    1.3.1 硫铁矿烧渣选铁研究现状  17-18
    1.3.2 硫铁矿炼磺烧渣选铁研究趋势  18-19
  1.4 论文的提出及研究内容  19-21
    1.4.1 论文的提出及选题意义  19-21
    1.4.2 论文的研究内容  21
  1.5 本章小结  21-23
第二章试验研究方法及技术路线  23-29
  2.1 试样采集  23
  2.2 试验方法及技术路线  23-28
  2.3 试验主要设备  28
  2.4 本章小结  28-29
第三章试样工艺矿物学研究  29-32
  3.1 试样光谱分析  29
  3.2 试样化学成分分析  29-30
  3.3 试样铁物相分析  30
  3.4 试样物性测定  30
  3.5 试样粒度分析  30-31
  3.6 本章小结  31-32
第四章硫磺烧渣选铁工艺条件试验研究  32-62
  4.1 探索试验研究  32-40
    4.1.1 磨矿试验  32-33
    4.1.2 弱磁选试验研究  33-34
    4.1.3 高梯度强磁选试验研究  34-36
    4.1.4 重力选矿工艺条件试验研究  36-38
    4.1.5 浮选工艺条件试验研究  38-40
  4.2 还原焙烧磁选工艺条件试验研究  40-50
    4.2.1 还原焙烧时间、温度条件试验  41-44
    4.2.2 还原焙烧还原剂试验  44-46
    4.2.3 焙烧物料粒度试验  46-47
    4.2.4 焙烧添加助剂试验  47-48
    4.2.5 磨矿细度试验  48-49
    4.2.6 磁场强度试验  49-50
  4.3 氯化—离析工艺试验  50-60
    4.3.1 离析时间、温度试验  51-54
    4.3.2 氯化剂试验  54-56
    4.3.3 还原剂试验  56-58
    4.3.4 添加助剂试验  58
    4.3.5 磨矿细度试验  58-59
    4.3.6 物料团球直径试验  59-60
    4.3.7 磁场强度试验  60
  4.4 本章小结  60-62
第五章硫磺烧渣选铁预选试验研究  62-70
  5.1 原矿分级预选磁选试验  62-65
  5.2 原矿不分级预选试验  65-66
  5.3 原矿不分级预选验证试验  66-67
  5.4 原矿预选后矿物特性分析  67-68
  5.5 本章小结  68-70
第六章硫磺烧渣选铁还原焙烧—磁选试验研究  70-81
  6.1 还原焙烧时间、温度试验  70-72
  6.2 还原焙烧还原剂试验  72-74
  6.3 还原焙烧物料粒度试验  74
  6.4 还原焙烧料层厚度试验  74-75
  6.5 还原焙烧磨矿细度试验  75-76
  6.6 还原焙烧磁选试验  76-77
  6.7 还原焙烧最佳工艺条件下的综合试验  77-80
  6.8 小结  80-81
第七章硫磺烧渣选铁氯化—离析磁选试验研究  81-89
  7.1 离析时间、温度试验  81-83
  7.2 离析氯化剂用量试验  83-84
  7.3 离析还原剂试验  84-85
  7.4 离析磁选试验  85-86
  7.5 离析团球直径试验  86-87
  7.6 离析磁选最佳工艺条件下的综合试验  87
  7.7 小结  87-89
第八章结论  89-91
致谢  91-92
参考文献  92-96
附录  96

四川泸州硫铁矿土法炼磺烧渣选铁试验研究

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