硼鐵礦直接還原——電爐熔分新工藝的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、本文介紹了硼鐵礦資源綜合利用現(xiàn)狀，分析了現(xiàn)有工藝特點(diǎn)及存在的主要問(wèn)題，提出了硼鐵礦直接還原-電爐熔分新工藝，并依據(jù)生產(chǎn)規(guī)模選擇了氣基豎爐、回轉(zhuǎn)窯和隧道窯三種直接還原工藝。我國(guó)硼鐵礦資源豐富，但該礦綜合利用難度大，現(xiàn)有工藝均存在一些問(wèn)題，工藝流程還有待完善和革新。硼鐵礦資源綜合利用的關(guān)鍵和重點(diǎn)是對(duì)硼和鐵的高效分離，提高其利用率和使用價(jià)值。硼鐵礦直接還原-電爐熔分新工藝的提出為硼鐵礦資源清潔高效綜合利用提供了新途徑。通過(guò)對(duì)新工藝的實(shí)驗(yàn)研究和

2、理論分析，得出以下結(jié)論:
　　(1)由含硼鐵精礦所造生球的各項(xiàng)指標(biāo)均滿足造球工藝要求，含硼鐵精礦是良好的造球原料;由于球團(tuán)中B2O3的存在和MgO·Fe2O3的產(chǎn)生，在較低的焙燒溫度下球團(tuán)即可達(dá)到較大的抗壓強(qiáng)度;球團(tuán)在1200℃焙燒20min后即可滿足直接還原的要求;
　　(2)在850～1000℃的溫度范圍內(nèi)，當(dāng)氣體流量一定時(shí)，含硼氧化球團(tuán)的還原速率隨著還原溫度的升高和H2/CO的增大而變快;當(dāng)H2/CO≥0.4時(shí)，還原率

3、達(dá)到95％的反應(yīng)時(shí)間約在15～60min之間;還原溫度越高，CO含量越多，球團(tuán)的膨脹率越大，本實(shí)驗(yàn)條件下膨脹率最大值為15.5％，均可滿足氣基豎爐要求(≤20％);球團(tuán)還原后沒有發(fā)生破裂和粘接現(xiàn)象，還原后球團(tuán)抗壓強(qiáng)度約在150～328N之間。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，硼鐵礦氣基豎爐直接還原工藝的還原濕度和還原氣氛的適用范圍很廣;
　　(3)在實(shí)驗(yàn)室條件下，回轉(zhuǎn)窯直接還原時(shí)，還原溫度為950℃時(shí)適宜的還原時(shí)間為150min，還原后球團(tuán)沒有明顯裂

4、紋和破裂現(xiàn)象，可以滿足工藝要求;隧道窯直接還原時(shí)，適宜的還原溫度為1050℃，還原時(shí)間為7h，此外在還原煤中配加適量冶金石灰等脫硫劑可以脫掉部分硫;
　　(4)在高溫下電熱熔化DRI后硼和鐵可以高效分離，富硼渣中B2O3的含量在22％左右，活性可達(dá)85％以上，高品位富硼渣可以作為“一步法”生產(chǎn)硼酸的優(yōu)良原料;含硼生鐵/半鋼有良好的耐磨性能，可以替代一些價(jià)格昂貴金屬;
　　(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，氣基豎爐、回轉(zhuǎn)窯和隧道窯三種直接還