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銅熔煉渣制備鐵精礦研究

2022-09-01 07:20:42李中臣王親猛田慶華郭學(xué)益
有色金屬科學(xué)與工程 2022年4期
關(guān)鍵詞:硅鐵堿渣鐵精礦

李中臣,王親猛,田慶華,郭學(xué)益

(中南大學(xué)冶金與環(huán)境學(xué)院,長沙 410083)

銅熔煉浮選尾渣為銅冶煉過程中產(chǎn)生的熔煉渣經(jīng)過浮選貧化后的固廢,簡稱“銅尾渣”,其堆存量已高達1.4 億噸[1-2]。銅尾渣主要物相組成為鐵橄欖石(2FeO·SiO2)、磁鐵礦(Fe3O4)和非晶態(tài)硅石,其中鐵橄欖石和磁鐵礦占總渣量的90%[3-5]。由于鐵橄欖石呈弱磁性、結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定,很難通過常規(guī)物理或化學(xué)方法進行破壞,導(dǎo)致銅尾渣資源化利用難度大[6-8]。目前銅尾渣以堆棄為主,隨著銅尾渣量持續(xù)增長,一方面占用大量土地;另一方面自然環(huán)境下銅尾渣中有害重金屬浸出會污染水體和土壤[9]。

銅尾渣在水泥工業(yè)領(lǐng)域有較多應(yīng)用,主要用于作為燒制水泥熟料原料、礦化劑、水泥混凝土混合材等方面[10-11]。銅尾渣作為水泥混合材或混凝土摻合料,可改善水泥和混凝土的性能,但由于含有大量鐵氧化物,摻量低、雜質(zhì)高,導(dǎo)致應(yīng)用于水泥受到了限制[12-14]。AJDOS 等利用銅尾渣作為波特蘭水泥制造的細集料[15]; EDWIN 等探討了銅尾渣作為輔助凝膠材料在超高性能變質(zhì)砂漿中的使用[16]。這些應(yīng)用雖然有一定的經(jīng)濟價值,但對于銅渣中殘留的有價金屬資源并沒有得到充分利用,資源化利用率較低。

銅冶煉渣鐵有價金屬回收國內(nèi)外已有大量研究,主要分為選礦法、還原焙燒—磁選法、氧化焙燒—磁選法、濕法浸出[5]。魯興武等采用氨水作為浸出劑從含銅品位為0.32%的銅尾渣中選擇性浸出銅。結(jié)果表明,在較優(yōu)化條件下: 氨水濃度1.1 mol/L、浸出溫度(55±2)℃、反應(yīng)時間120 mm、攪拌速度600 r/min、液固比15∶1 mL/g、尾渣粒度0.074~0.105 mm,銅浸出率達到75 %以上,其他雜質(zhì)幾乎不被浸出[17]。雖然銅回收率較高,但是由于采用的浸出劑氨水濃度偏高,經(jīng)濟效益較低且容易產(chǎn)生二次污染,且渣中硅、鐵元素均被廢棄,未能從根本上解決銅冶煉尾渣資源化難的問題。王爽等以中國某銅渣磨礦、浮選銅尾礦為原料,以焦粉為還原劑,氧化鈣為添加劑,通過高溫還原反應(yīng)獲得了金屬鐵粉。但由于其過程中還原溫度高達1 200~1 300 ℃,并需要配入大量的焦粉和氧化鈣,導(dǎo)致能耗巨大,且渣硅組分未進行有效利用[18]。因此,找尋一種經(jīng)濟、環(huán)保的銅尾渣處理方法是目前銅冶煉行業(yè)所需的。

2020 年我國進口鐵礦石11.70 億噸,對外依存度高居不下,不僅嚴重影響我國鋼鐵產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展,而且不利于國民經(jīng)濟的安全運行[19-21]。因此在我國現(xiàn)有資源緊缺及環(huán)境保護嚴峻的形勢下,開發(fā)銅尾渣資源化綜合利用技術(shù),對促進循環(huán)經(jīng)濟和可持續(xù)發(fā)展具有重要意義[22-25]。由于銅渣儲量巨大,若用來生產(chǎn)鐵精礦,一方面能給煉銅企業(yè)帶來較大經(jīng)濟效益,另一方面也能夠達到資源循環(huán)利用、保護環(huán)境的作用[26]。本研究利用銅尾渣為原料,通過“堿性熔煉—水浸”實驗,確定銅尾渣中硅、鐵元素分離優(yōu)化工藝條件,制備鐵精礦。

1 實 驗

1.1 原 料

銅尾渣取自于山東某公司。在85 ℃下干燥24 h,經(jīng)過破碎、研磨,得到實驗原料(其粒經(jīng)≤0.075 mm)。對其元素組成進行XRF 分析(XRF-1800,日本島津公司),如表1 所列。銅尾渣中主元素為Fe、O、Si,含量分別為47.94%、23.45%與17.43%,合計占總渣量的88.82%。其他元素含量較少,除兩性金屬Zn、Al 與Ca 外,均低于1%。

表1 實驗原料元素含量Table 1 Chemical analysis of experimental raw materials單位:質(zhì)量分數(shù),%

為明確實驗原料物相組成,對其進行X 射線衍射儀(TTRⅢ,日本株式會學(xué)理學(xué)公司)檢測,如圖1 所示。由XRD 檢測結(jié)果可知,尾渣中主要以鐵橄欖石(Fe2SiO4)和四氧化三鐵(Fe3O4)為物相組成。隨后對實驗原料進行掃描電鏡分析(SIRION200,美國FEI 公司),如圖2 所示。實驗原料形貌不規(guī)則,呈黑色致密的塊狀,表面比較平滑,無孔狀結(jié)構(gòu)。

圖1 銅尾渣XRD 結(jié)果Fig.1 XRD patterns of the flotation tailings of copper smelting slag

圖2 銅浮選尾渣SEM 圖像Fig.2 SEM of the flotation tailings of copper smelting slag

1.2 研究方法

1.2.1 堿性熔煉實驗

稱取5 g 銅冶煉尾渣置于不銹鋼坩堝內(nèi),按一定的堿渣質(zhì)量比稱取適量氫氧化鈉,并迅速將其置于坩堝內(nèi),隨后扣置坩堝蓋并將坩堝內(nèi)反應(yīng)物混合均勻。將坩堝放入電阻爐內(nèi),按照設(shè)定溫度及設(shè)定時間進行堿性熔煉反應(yīng)。反應(yīng)完成后取出坩堝進行空氣冷卻,待坩堝表面溫度降低至室溫時,取出坩堝內(nèi)堿性熔煉產(chǎn)物將其破碎并研磨后進行水浸出實驗。

1.2.2 水浸出實驗

將磨細后的熔煉產(chǎn)物放入錐形瓶中,向其中加入一定量的去離子水,超聲分散2 min,隨后錐形瓶置于已經(jīng)升溫至指定溫度的水浴振蕩器中,在4~5 次/s的頻率下振蕩一定時間。待振蕩結(jié)束后,取出錐形瓶,對反應(yīng)產(chǎn)物進行離心,得到上清液與固體。液固分離后固體送入鼓風(fēng)烘箱在80 ℃下烘干24 h。浸出液進行ICP-MS 檢測,得出含量后換算其浸出率。

1.3 數(shù)據(jù)分析

1)鐵和硅回收率

2)浸出率

通過ICP-MS 檢測液樣中Fe、Si 元素的濃度,可以計算出各金屬的浸出率。

式(1)—式(3)中:η(Fe)為鐵的回收率,%;η(Si)為硅的回收率,%;ωi為元素在原料中質(zhì)量分數(shù),%;ωi′為元素在浸出渣中質(zhì)量分數(shù),%;m 為原料質(zhì)量,g;m′為浸出渣質(zhì)量,g;Ri為元素的浸出率,%;Ci為液相中元素的濃度,g/L;V 為浸出液體積,L。

1.4 堿性熔煉原理

在熔融堿性介質(zhì)中,堿能夠破壞FeO 與SiO2之間的化學(xué)鍵,并與SiO2結(jié)合生成硅酸鹽,增加了FeO的活度從而降低了反應(yīng)體系溫度。

熔煉過程中可發(fā)生反應(yīng)的主要化學(xué)方程式如下:

由于NaOH 的熔點為318.4 ℃(591 K),故本研究選取400 ℃為熱力學(xué)計算起始點,進行方程式的熱力學(xué)計算。式(4)—式(7)的△G 均小于零,說明在400~1 000 ℃的范圍內(nèi),式(4)—式(7)均可自發(fā)進行,熔煉過程吉布斯自由能變化見圖3。

圖3 熔煉過程吉布斯自由能變化Fig.3 Relationship between Gibbs free energy and smelting temperature of reactions

2 結(jié)果與討論

2.1 熔煉時間對硅鐵分離影響

熔煉時間控制著反應(yīng)進行程度。若熔煉時間過短,會導(dǎo)致反應(yīng)不完全,從而影響硅鐵分離效果;若熔煉時間過長,則會造成熱量浪費,增加工藝成本。

將銅尾渣與NaOH 以1∶3 的質(zhì)量比(5 g 銅尾渣,15 g NaOH)混合均勻,在550 ℃條件下進行堿性熔煉,熔煉時間對硅、鐵回收率的影響如圖4(a)所示。由圖4(a)可以看出,隨著熔煉時間增加,硅元素回收率隨之升高,而鐵元素在此條件下幾乎未轉(zhuǎn)化為可溶物溶于液相,故其回收率穩(wěn)定在100%。在0~1.5 h 范圍內(nèi),硅元素回收率升高較快,由65.89%迅速升高至86.86%,說明該階段硅元素已大部分轉(zhuǎn)為可溶性硅酸鈉。反應(yīng)1.5 h 后,硅元素轉(zhuǎn)化率雖有上升,但增量不大。

為更加直觀了解硅、鐵分離效果,熔煉時間對硅鐵質(zhì)量比和渣重的影響如圖4(b)所示。由圖4(b)可知,隨著熔煉時間增加,硅鐵質(zhì)量比呈減小趨勢。反應(yīng)初期0~1.5 h 時,硅鐵質(zhì)量比下降較快,由0.36 快速降低至0.04; 反應(yīng)1.5 h 后,曲線趨于平緩,產(chǎn)物的硅鐵質(zhì)量比下降較慢,僅由0.04 降低至0.03;通過產(chǎn)物渣重可知,隨著熔煉時間增加,浸出渣重量保持4.50 g 左右,在1.5 h 時取得最小值4.12 g。

綜合圖4(a)與圖4(b)得知,延長熔煉時間可以增強鐵硅分離效果,提高其回收率。熔煉時間超過1.5 h 后,回收率雖也有一定提升但幅度并不大,且熔煉產(chǎn)物硬度逐漸增高,增加了后續(xù)破碎難度。綜合考慮能耗與實際操作問題,選擇熔煉時間1.5 h 為優(yōu)化條件。

2.2 熔煉溫度對硅鐵分離影響研究

熔煉溫度升高可有效提升反應(yīng)速度,縮短熔煉時間,但溫度升到一定程度后,反應(yīng)速度的提升效果會逐漸降低,而熱能消耗會急劇增加。因此,盲目提高熔煉溫度并不可取。

將銅尾渣與NaOH 以1∶3 的質(zhì)量比(5 g 銅尾渣,15 g NaOH)混合,在一定溫度下熔煉1.5 h,熔煉溫度對硅、鐵回收率的影響如圖4(c)所示。由圖4(c)可知,隨著熔煉溫度增加,硅元素回收率呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢,而鐵元素只有少量轉(zhuǎn)化為可溶物,回收率在96.50%左右。熔煉溫度在350~550 ℃區(qū)間內(nèi)硅元素回收率升高較快,說明在熔煉溫度低于550℃時,提升溫度可有效提高硅元素回收率;在600 ℃時達到最大值82.40%,隨后硅元素回收率出現(xiàn)小幅度降低,由82.40%下降至74.88%。

為更加直觀地了解硅、鐵分離效果,熔煉溫度對硅鐵質(zhì)量比和渣重的影響如圖4(d)所示。由圖4(d)可知,硅鐵質(zhì)量比曲線隨著熔煉溫度的升高而呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢。當(dāng)熔煉溫度到達550 ℃時,Si/Fe達到最小值0.06。通過分析產(chǎn)物渣重可知,隨著溫度升高,產(chǎn)物質(zhì)量呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢。在550 ℃時,渣重低至4.39 g。

溫度對熔煉反應(yīng)的影響分為2 個部分:一方面,溫度升高會導(dǎo)致熔煉反應(yīng)生成Na2SiO3與鐵氧化物的趨勢降低;另一方面,提升熔煉溫度會使反應(yīng)速率增加,增強了堿與銅尾渣的作用強度。溫度在350~550 ℃,后者占主導(dǎo)地位,從而提高了反應(yīng)中硅鐵元素的分離效果;溫度在550 ℃左右時,兩方面作用對反應(yīng)的影響達到平衡。因此,選擇550 ℃時為優(yōu)化熔煉溫度條件。

2.3 堿渣質(zhì)量比對硅鐵分離影響

堿作為銅尾渣熔煉的反應(yīng)介質(zhì),對熔煉反應(yīng)影響較大。當(dāng)堿渣質(zhì)量比較小時,NaOH 無法充分包裹銅渣,導(dǎo)致反應(yīng)不充分;當(dāng)堿渣質(zhì)量比較大時,浸出渣中Na 殘留高,需要多次水洗才能將Na 含量降低,導(dǎo)致后續(xù)工藝冗雜,生產(chǎn)成本增加。因此選擇合適堿渣質(zhì)量比尤其重要。

將NaOH 與銅尾渣以一定的堿渣質(zhì)量比混合,在550 ℃的溫度下熔煉1.5 h,堿渣質(zhì)量比對硅、鐵回收率的影響如圖4(e)所示。由圖4(e)可知,隨著堿渣質(zhì)量比增加,Si 回收率呈現(xiàn)先急劇升高后穩(wěn)定的趨勢,在堿渣質(zhì)量比為0.5∶1~1.5∶1,由55.54 %提升至86.82 %,且在1.5∶1 時達到最大值;而鐵元素只有少量轉(zhuǎn)化為可溶物,回收率在95 %左右波動。

為更加直觀了解硅鐵分離效果,堿渣質(zhì)量比對硅鐵質(zhì)量比和渣重的影響如圖4(f)所示。由圖4(f)可知,硅鐵質(zhì)量比隨著堿渣質(zhì)量比的升高而降低。在堿渣質(zhì)量比為1.5∶1 時,硅鐵質(zhì)量比達到最小值0.05;堿渣質(zhì)量比大于1.5∶1 后,硅鐵質(zhì)量比變化趨于平緩,硅鐵質(zhì)量比在0.05 左右波動。由產(chǎn)物渣重可知,隨著堿渣質(zhì)量比升高,產(chǎn)物質(zhì)量在4.5 g 左右波動,堿渣質(zhì)量比為1.5∶1 時,渣重達最小值4.13 g。

熔煉反應(yīng)理論堿渣質(zhì)量比為0.4,但觀察堿渣質(zhì)量比在0.5∶1~1.5∶1 之間時,銅渣未反應(yīng)完全,可能是熔融的堿性介質(zhì)無法全部浸沒銅渣,上層未反應(yīng)的銅渣隔絕了空氣,導(dǎo)致反應(yīng)局部缺氧并發(fā)生:3Fe2SiO4+6NaOH+O2(g)=2Fe3O4+3Na2SiO3+3H2O(g)反應(yīng),產(chǎn)生的Fe3O4包裹在熔煉產(chǎn)物上,阻止了反應(yīng)的進一步發(fā)生。而堿渣質(zhì)量比高于1.5∶1 時,能夠形成堿性熔煉體系,使反應(yīng)充分進行。故選擇堿渣質(zhì)量比1.5∶1 為優(yōu)化條件。

2.4 浸出時間對多元素浸出率的影響

浸出時間過短,會導(dǎo)致可溶性物質(zhì)不能完全進入溶液,導(dǎo)致熔煉產(chǎn)物中元素分離效果較差;浸出時間過長,則會導(dǎo)致工藝流程冗長,工作效率較低,在一定程度上也增加了能耗。

堿渣質(zhì)量比1.5∶1,熔煉溫度550 ℃,熔煉時間1.5 h,浸出溫度50 ℃,浸出液固比20∶1,浸出時間對多元素浸出率影響如圖5(a)所示。由圖5(a)可知,隨著浸出時間增加,F(xiàn)e 幾乎不進入液相,而Si、Al、Zn 元素的浸出率均呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢,其中Si 元素趨勢較明顯,而Al、Zn 元素均較弱。推測各元素浸出過程存在兩個控制過程,即為各元素的離子擴散過程和吸附過程。由于NaFeO2溶于水后,在低堿度條件下,可生成Fe(OH)3膠體,而Fe(OH)3膠體表面存在較多孔隙且具有較高的比表面,是一種吸附劑,能夠吸附溶液中的離子[27]。

在0~20 min 硅元素浸出率上升較快,在20 min時達到67.72%;20 min 之后,浸出率則逐漸減低。前20 min 硅離子的擴散過程占主導(dǎo),離子浸出率上升;而隨著時間的增加,F(xiàn)e(OH)3膠體的吸附占主導(dǎo)地位,溶液中的離子逐漸被其吸附,故浸出率下降。Al、Zn 元素則因為其在熔煉產(chǎn)物中的含量較少,即浸出過程中進入液相的量較小,故變化趨勢不明顯,但均在20 min 時達到浸出率的最大值:37.01%、20.21%。浸出時間對渣重影響如圖5(b)所示,浸出時間對渣重?zé)o較大影響。

考慮浸出過程中離子浸出與Fe(OH)3膠體的吸附這兩個過程的協(xié)同作用,選取20 min 為優(yōu)化浸出時間。

圖4 銅浮選尾渣硅鐵分離影響Fig.4 Factors affecting separation effect of silicon and iron

2.5 液固比對多元素浸出率的影響

液固比(m(L)/m(S))對堿性熔煉產(chǎn)物的影響較復(fù)雜,理論上,液固比越大,越有利于熔煉產(chǎn)物的浸出,但過高的液固比會抑制浸出過程。由于熔煉產(chǎn)物中堿過量,導(dǎo)致浸出液呈堿性,隨著液固比升高,溶液pH 值逐漸降低,從而促進硅酸鈉水解生成硅酸。硅酸為膠狀物,析出并包裹在固體顆粒上,會阻礙浸出的進行。在工業(yè)生產(chǎn)中,較小的液固比有利于工藝操作,也能夠減少浸出介質(zhì)消耗。因此尋找液固比優(yōu)化值,對該方法有較大的意義。

堿渣質(zhì)量比1.5∶1,熔煉溫度550 ℃,熔煉時間1.5 h,浸出溫度50 ℃,浸出時間20 min,液固比對多元素浸出率影響如圖5(c)所示。由圖5(c)可知,隨著m(L)/m(S)升高,Si、Al、Zn 元素的浸出率呈現(xiàn)先升高后減低的趨勢,而Fe 幾乎不溶于水(最高為0.56%)。在m(L)/m(S)在4∶1~8∶1 之間時,Si 浸出率提升較緩,由35.26%提升到40.06%;m(L)/m(S)在8∶1~15∶1時,Si 浸出率提升顯著,且在m(L)/m(S)為15∶1 時取得最大值69.36%。m(L)/m(S)在4∶1~15∶1 時,Al、Zn 浸出率隨著m(L)/m(S)的升高而相應(yīng)升高,浸出率分別從22.36%、13.52%變化到39.54%、27.07%。

液固比對渣重影響如圖5(d)所示。由圖5(d)可知,隨著m(L)/m(S)的變化,渣重明顯呈現(xiàn)出先迅速降低后緩慢升高的趨勢。在m(L)/m(S)為4∶1~15∶1區(qū)間內(nèi),隨著m(L)/m(S)升高,溶液體積增大,熔煉產(chǎn)物中可溶鹽的溶解量也逐漸增大。而m(L)/m(S)為15∶1~20∶1 時,由于各元素浸出率有一定的降低,故渣重也相應(yīng)有所增加。綜上所述,選取m(L)/m(S)為15∶1 時為較優(yōu)條件。

圖5 多元素浸出行為和渣重影響Fig.5 Factors affecting multi- element leaching behavior and slag weight

2.6 浸出溫度對多元素浸出率的影響

在水浸過程中,升高浸出溫度有利于溶液中各粒子擴散,從而加快浸出過程,促進元素的有效分離和富集;但浸出溫度過高也會導(dǎo)致能耗增長,增加了工藝成本,因此需找出合適的浸出溫度。

堿渣質(zhì)量比1.5∶1,熔煉溫度550 ℃,熔煉時間1.5 h,液固比15∶1,浸出時間20 min,浸出溫度對多元素浸出率影響如圖5(e)所示。由圖5(e)可知,浸出溫度對多元素浸出率影響不大。在40 ℃時Si 元素浸出率取得最大值66.08%,而Al、Zn 浸出率則在70 ℃時分別達到最大值:39.37%與27.41%。浸出溫度對渣重影響如圖5(f)所示,浸出溫度對渣重?zé)o較大影響。由于Si 浸出率為主要考察目標(biāo),故浸出溫度為40 ℃為較優(yōu)化條件。

2.7 熔煉浸出優(yōu)化實驗

通過以上單因素實驗,確定優(yōu)化實驗條件為:銅尾渣5 g、氫氧化鈉7.5 g、熔煉溫度550 ℃、熔煉時間1.5 h、液固比15∶1、浸出溫度:40 ℃、浸出時間20 min。在優(yōu)化條件下,渣成分含量如表2 所列。由表2 可知,F(xiàn)e 品位由47.00%上升至61.82%,Si含量由17.44%下降至1.78%,w(Si)/w(Fe)由0.371下降至0.029。實驗過程中Fe、Si 總回收率分別達99.43%與91.22%,F(xiàn)e、Si 元素得到了有效分離與富集。

表2 綜合實驗鐵精礦化學(xué)組成Table 2 Chemical composition of iron concentrate in comprehensive experiment單位:質(zhì)量分數(shù),%

優(yōu)化條件下,浸出液成分如表3 所列。由表3可知,浸出液中主要存在硅元素。硅元素含量為8.41 g/L,兩性金屬Zn、Al 含量較低,分別為0.54 g/L、0.38 g/L,可通過后續(xù)工序進行脫除。同時采用1 mol/L 的鹽酸,以酚酞為指示劑對浸出液進行滴定,溶液堿度為1.14 mol/L。因浸出液主要為硅元素,采用原位改性法制備白炭黑,實現(xiàn)Fe、Si 資源高效利用[28]。

由圖6 可以看出,經(jīng)過處理后的浸出渣顏色為赤紅色,推斷其主要物質(zhì)為Fe2O3。

表3 銅尾渣浸出液成分Table 3 Element of copper tailings smelting lixivium單位:g/L

圖6 原料及產(chǎn)物對比Fig.6 Comparison of raw materials and products

銅尾渣反應(yīng)前后的SEM 檢測結(jié)果如圖7 所示,原渣形貌不規(guī)則,呈塊狀,表面比較平滑,無孔狀結(jié)構(gòu),通過熔煉—浸出后,產(chǎn)物呈疏松多孔塊狀結(jié)構(gòu),也從側(cè)面證明其具有較好的吸附性能。與原銅尾渣相比,形貌發(fā)生了較大變化,表明銅尾渣在低溫堿性熔煉—浸出過程中反應(yīng)較劇烈。

圖7 原料及產(chǎn)品SEM 圖像Fig.7 SEM of raw materials and products

浸出渣XRD 檢測結(jié)果如圖8 所示,可以看出浸出渣中主要存在Fe2O3、Fe3O4和Fe(OH)3,并結(jié)合鐵元素含量可推算出鐵精礦中鐵氧化物主要為Fe2O3。

綜上所述,通過低溫堿性熔煉—水浸的方法處理銅浮選尾渣,可將其中硅鐵元素進行有效分離,所制備的鐵精礦品位高達62.15%,鐵品位達到GB/T 2593—2010 二級鐵精礦標(biāo)準(見表4),但各雜質(zhì)元素中Cu 有少量超標(biāo),故屬高鐵三級鐵精礦。

圖8 鐵精礦XRD 圖譜Fig.8 XRD patterns of the iron-rich concentrate

表4 鐵精礦成分分析Table 4 Composition analysis of the iron-rich concentrate單位:質(zhì)量分數(shù),%

3 結(jié) 論

1)低溫堿性熔煉處理銅尾渣,溫度對硅、鐵分離效果影響最明顯,其次是堿渣質(zhì)量比,再次是熔煉時間。堿性熔煉優(yōu)化條件為:熔煉時間1.5 h,熔煉溫度550 ℃,堿渣質(zhì)量比1.5∶1。水浸處理低溫堿性熔煉產(chǎn)物,液固比對硅、鐵分離效果影響最明顯,浸出時間與浸出溫度對其影響較弱。浸出優(yōu)化條件為:浸出時間20 min,浸出溫度40 ℃,液固比15∶1。

2)Fe、Si 總回收率分別達99.43%與91.22%,F(xiàn)e、Si 元素得到了有效分離與富集; 所制得的鐵精礦的鐵品位為61.82%,滿足GB/T 25953—2010 中三級鐵精礦鐵標(biāo)準,且各雜質(zhì)含量除銅外均低于一級標(biāo)準中的限制值,可直接用于鋼鐵行業(yè)。

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