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近些年来,随着我国高铁、风电、核电等领域的高速发展,对其所用铸件材料的性能提出了更高的要求,高纯生铁是生产这种高端铸件必不可少的原材料。磷会严重影响高纯生铁的纯度,目前,高纯生铁冶炼方法主要有精料法和氧化法。河北承德地区蕴藏丰富的磁铁矿,过去主要利用氧化法生产高纯生铁,因成本高、操作复杂而没有得到广泛的应用,因而采用精料法控制铁矿石的含磷量是本研究的方向。本课题的研究目的是探索出一种经济上合理、技术上可行的铁矿石深度脱磷工艺以达到冶炼高纯生铁的标准,并将该工艺应用于承德磁铁矿的处理当中。本试验采用酸浸法对矿样进行脱磷处理,对比了盐酸、硝酸、硫酸和柠檬酸的脱磷效果,盐酸被作为浸出剂。然后探索盐酸脱磷过程中的最佳工艺参数,得出在盐酸用量15%,铁精粉粒径-0.074mm占90.5%,液固比1:1,浸出时间2h,搅拌速度100r/min常温浸出条件下,此时磷的脱除率可以达到95%以上,浸出渣中磷含量低于0.005%,同时总铁的损失率低于1%。对浸出废酸进行回用试验,随着回用次数的增加,浸出渣中磷含量逐渐升高。进行酸性条件下磁铁矿吸附磷探索性试验,在三种不同酸浓度5%、10%和15%条件下,磷吸附量随着酸度的增加而减小,FT-IR显示高酸度降低了磁铁矿表面活性羟基量。吸附动力学特征较好地符合Elovich方程和准二级动力学方程以及粒间扩散模型,吸附试验数据能够较好地用Langmuir吸附方程拟合。采用超声波辅助脱磷工艺,在满足脱磷率的前提下,得到了最佳的工艺参数:前段浸出时间1h,超声时间20min,酸用量9%,超声波频率21kHz,超声强度350W,磨矿细度-0.074mm占81.2%。对浸出废酸进行了回用试验的研究,在每次补加酸量4%情况下,浸出废酸可以回用3次。通过与直接酸浸对比,超声辅助脱磷降低了酸用量和磨矿成本,提高了处理效率,浸出渣中磷含量低于0.005%,满足了冶炼高纯生铁的标准,表明本研究提出的超声辅助酸浸是一种很有效的磁铁矿脱磷方法。