钒钛磁铁矿微波碳还原研究VIP专享VIP免费

摘要为了探索机钛磁铁矿资源综合利用的新方法，本文在综述微波冶金的研究进展和钥钛磁铁矿资源利用的基础上，以攀钢钥钛磁铁矿为研究对象，采用微波碳热还原的方法，结合微波加热的基本理论和热力学计算，研究了微波场中机钛磁铁矿的碳还原特性，得出以下主要结论：微波场中，温度影响还原反应进行的程度和还原产物。在还原温度为 130CTC 时，还原产物的主要物相是：金属铁、未还原的磁铁矿、钛铁矿和 FgTiOs；在还原温度为 1400C时 ， 还 原 产 物 的 主 要 物 相 是 ： 孔 洞 状 的 金 属 铁 块 、 未 还 原 的 磁 铁 矿 和FeTiO^MgTiOj.Fe.TiO,和 TiCh、镁铝尖晶石(MgAIQQ：在还原温度为 1500C 时，还原产物出 现 渣 铁 分 离 ， 金 属 部 分 为 铁 机 合 金 ， 渣 相 部 分 主 要 物 相 是FeTiCh、MgTiCh、Fe2TiO5,Ti3O5,镁铝尖晶石(MgAl2O4),FeO。配加一定量 CaO 的钮钛磁铁矿在微波碳还原过程中，因 CaO 与钛铁矿和钛铁晶石发生反应，可以促进这两种物质的分解，降低了钛铁矿和钛铁晶石中铁氧化物的还原难度；同时 CaO 与机钛磁铁矿中的酸性氧化物发生反应，生成低熔点物质，有利于渣铁分离。但是过多的 CaO 反而会减弱机钛磁铁矿的吸波性，渣铁分离的效果变差。实验结果表明：碱度为 1.2,1.4、1.6 的样品均比碱度为 1.0 的样品，还原效果好。机钛磁铁矿中配加过量的碳，不仅为还原反应提供还原性气氛，而且过量的碳会覆盖在还原产物表面，使反应物与外部隔绝，起到保温作用。实验结果表明：配碳量为 26%及以上时，还原后有剩余的含碳物质存在，机钛磁铁矿的还原效果好。当微波功率基本保持不变时，机饮磁铁矿的温度与时间成 2 次函数关系上升,升温速率则随时间延长而下降•在机钛磁铁矿微波碳还原过程中，随着还原反应的进行产生的气体不断增多以及气体在温度的作用下发生膨胀，导致微波炉炉膛压力随时间成上升关系。本实验条件下，机钛磁铁矿微波碳还原的最优条件是：1500°C,配碳量 29.9%,自然碱度,0.6atm.关键词：微波，机钛磁铁矿，碳还原ABSTRACTTheresourceofvanadiumtitano-magnetiteisabundantinChina.Thepresentprocessofvanadiumtitano-magnetitecannotmakefulluseofitandleadtowasteoftitaniumresource.Inordertoobtainanewwaytoma重庆大学生硕士学位论文kefulluseofvanadiumtitano-magnetite,themixtureofvanadiumtitano-magnetiteandcoalpowder...