不銹鋼渣改性處理、磁性分離與富鉻相合成的研究.pdf

1、本文針對(duì)不銹鋼現(xiàn)場(chǎng)渣進(jìn)行了改性處理、磁性分離與富鉻相合成實(shí)驗(yàn)研究，在確定不銹鋼渣的物化性能及鉻元素賦存狀態(tài)的基礎(chǔ)上，通過(guò)添加H3BO3對(duì)不銹鋼現(xiàn)場(chǎng)渣進(jìn)行改性處理，在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上確定合適的溫度制度及改性劑添加量，并對(duì)改性后的現(xiàn)場(chǎng)渣進(jìn)行富鉻相的分離實(shí)驗(yàn)，之后通過(guò)純化學(xué)試劑合成富鉻相，探討密度與磁性變化規(guī)律，從而為不銹鋼中富鉻相的分選提供技術(shù)與理論方面的支持。
　?。?）采用的不銹鋼渣現(xiàn)場(chǎng)渣進(jìn)行基礎(chǔ)物化檢測(cè)，結(jié)果認(rèn)為：主要的成分有CaO

2、、MgO、SiO2、Fe2O3、Cr2O3，其中Cr2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13.76％，主要礦相為：硅酸二鈣（2CaO·SiO2，C2S），鎂硅鈣石（Ca3Mg(SiO4)2，C3MS2），尖晶石[(Fe,Mg)(Cr,Fe)2O4]以及基質(zhì)玻璃相，其中鉻元素主要分布在：尖晶石相（Cr2O3,56.20 wt%）和基質(zhì)相（Cr2O3,2.47 wt%）中。
　　（2）H3BO3對(duì)不銹鋼現(xiàn)場(chǎng)渣的改性及生長(zhǎng)行為實(shí)驗(yàn)，分析認(rèn)為：H3BO3引

3、入未改變?cè)牡V相組成，明顯提高渣中鉻的富集度和富鉻相的生長(zhǎng)；當(dāng)添加量為0.5%時(shí)，富鉻相Mg(Cr,Fe)2O4中Cr2O3的量為49.70 wt%，鉻富集度為87.11%，隨著H3BO3添加量的繼續(xù)提高，鉻元素的富集度逐漸下降，另外，當(dāng)保溫時(shí)間為5min時(shí)，尖晶石相的尺寸大小為22.18μm，保溫時(shí)間延長(zhǎng)至180min時(shí)，目標(biāo)尺寸增大為35.63μm，尖晶石相的生長(zhǎng)行為符合Ostwald熟化理論及JMAK模型。
　?。?）不銹鋼

4、現(xiàn)場(chǎng)渣中富鉻相的分離實(shí)驗(yàn)：設(shè)定外加磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.35T，磁選時(shí)間60min條件下，磁選所得磁性部分所占比重為38.09%，非磁性部分為61.91%；當(dāng)?shù)V渣的平均粒度在29.460μm，兩者之間并沒有完全解離，根據(jù)礦相顯微鏡所統(tǒng)計(jì)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也證明了各相相互鑲嵌，XRF檢測(cè)數(shù)據(jù)表明：磁性部分與非磁性部分的化學(xué)成分相差不大，主要由于礦物的磁性和磁選的磁場(chǎng)強(qiáng)度所造成的。
　?。?）富鉻相的合成與磁性檢測(cè)：根據(jù)上述析出富鉻相的組成，采用Mg

5、O、Al2O3、Fe2O3及Cr2O3（外加4%B2O3作為助熔劑）化學(xué)試劑進(jìn)行配料、壓制成型、高溫?zé)?；XRD分析認(rèn)為：主晶相為尖晶石相；磁性檢測(cè)結(jié)果認(rèn)為：當(dāng)Fe2O3的添加量為20%時(shí)，Ms僅為0.6081emu/g，磁性能較弱，表現(xiàn)為無(wú)磁性或非常弱的順磁性。
　　改變燒成氣氛試驗(yàn)，所合成尖晶石的磁性發(fā)生了非常顯著地改善，Ms增大至24.854 emu/g。推測(cè)氣氛使 Fe3+部分被還原 Fe2+或 Fe，磁性顯著增強(qiáng)；外加1