《白雲鄂博難選氧化礦石深度還原-高效分選基礎研究》是依託東北大學，由韓躍新擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：白雲鄂博難選氧化礦石深度還原-高效分選基礎研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：韓躍新
- 依託單位：東北大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
白雲鄂博難選氧化礦具有品位低，礦物成分複雜，共生關係密切，嵌布粒度細而不均及礦石類型多等特點，導致選礦過程中鐵礦物和稀土礦物的回收率均較低，提高白雲鄂博難選氧化礦的分選效率具有重要的理論與實際意義。.本項目突破了選礦-燒結-高爐冶煉的傳統理念，採用深度還原技術，先將白雲鄂博難選氧化礦中的鐵礦物還原為金屬鐵顆粒，而稀土、鈮、錳等礦物不同程度被還原，然後對深度還原物料進行分選，從而實現鐵、稀土、鈮等成分的有效分離和富集。本項目通過對深度還原前後物料的化學組成、礦物組成、結晶粒度、微觀結構等工藝礦物學特性研究，開展深度還原過程中重要反應的熱力學分析及鐵顆粒生長的動力學研究，揭示深度還原過程中各種礦物的反應特性、元素的遷移規律、鐵顆粒的生長規律及深度還原機理。在此基礎上，開展深度還原-高效分選過程最佳化研究，實施鐵顆粒粒度的控制，實現鐵礦物的高效分選，同時為稀土、鈮、錳等礦物的分選創造條件。
結題摘要
本項目針對白雲鄂博氧化礦石複雜難選的特點，突破了選礦-燒結-高爐冶煉的傳統理念，創造性提出“深度還原-高效分選”選冶聯合新技術。套用XRD、SEM、EDS等分析手段對深度還原前後物料的化學組成、礦物組成、結晶粒度等工藝礦物學特性進行了系統的分析，查明了還原條件對還原產物特性的影響規律，揭示了白雲鄂博難選氧化礦石的深度還原機理。研究結果表明，鐵礦物以Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe順序被還原，其中以碳和鐵氧化物的間接反應為主反應且反應速度很快，短時間內就有金屬鐵生成。金屬鐵顆粒的成核及長大將決定整個還原過程速度，該過程可分為還原成核、深度還原、鐵顆粒粗化三個階段。探明了稀土、鈮、硫、磷等礦物深度還原後的賦存狀態及遷移規律。在本項目確定的還原條件下，稀土礦物大部分轉化為含稀土相(CaO•2RE2O3•3SiO2)； 25.93%的鈮及18.29%的錳被還原進入鐵粉中，其餘部分仍以氧化物的形式進入尾礦中；磷和硫分別有41.89%、21.94%進入鐵粉中，18.11%的磷及26.08%的硫進入氣相，其餘的仍以磷酸鹽或者硫酸鹽的形式進入尾礦；氟化鈣能顯著降低礦石的熔化溫度和體系黏度，有利於還原物料金屬化率的升高和金屬鐵顆粒的長大。以還原物料金屬化率、金屬鐵顆粒粒度及鐵粉品位作為評價指標，研究了還原溫度、還原時間、配碳係數等因素對深度還原-分選效果的影響。研究表明：金屬化率和金屬鐵顆粒粒度是決定分選效果的主要因素，還原溫度、還原時間和配碳係數對還原物料金屬化率及金屬鐵顆粒粒度有重要影響。以TFe品位32.17%、REO品位7.14%的白雲鄂博礦氧化礦石為原料，獲得了TFe品位35.30%，金屬化率93.63%的還原物料，經分選可獲得TFe品位為92.02%，金屬化率為94.18%，鐵回收率為93.27%的鐵粉，REO品位15.50%，稀土回收率97.18%的富稀土尾礦和TFe品位為1.90%，REO品位0.86%，C品位81.00%的未反應煤，實現了鐵與稀土礦物的高效分離和富集。本項目研究成果為該礦高效利用開闢了新的技術途徑，為其實際套用奠定了理論基礎。發表學術論文10篇，其中SCI收錄4篇、EI收錄4篇；作國際會議特邀報告1次，國內特邀會議報告2次；申請發明專利2項，培養博士生1名，碩士生2名，較好的完成了項目內容。
