海滨砂矿直接还原钛铁分离研究进展学习教案

1、会计学1海滨砂矿直接海滨砂矿直接(zhji)还原钛铁分离研究进还原钛铁分离研究进展展第一页，共35页。2第1页/共34页第二页，共35页。海滨海滨(hi bn)(hi bn)砂矿总储量砂矿总储量2371323713万吨，其按矿物的分布万吨，其按矿物的分布为：为：3钛磁铁矿储量钛磁铁矿储量(ch lin)(ch lin)占第二位，但目前利用占第二位，但目前利用率较低。率较低。第2页/共34页第三页，共35页。u分布广泛、矿种齐全、储量大、开采方便、选矿简分布广泛、矿种齐全、储量大、开采方便、选矿简易、生产成本低及产品质量好等优点；易、生产成本低及产品质量好等优点；u目前在海底矿产资源的开发中，海

2、滨砂矿的产值仅目前在海底矿产资源的开发中，海滨砂矿的产值仅次于海底石油和天然气，是增加矿产资源储量最具潜次于海底石油和天然气，是增加矿产资源储量最具潜力的资源之一。力的资源之一。u随着陆地矿物资源的日趋减少、枯竭，开发利用海随着陆地矿物资源的日趋减少、枯竭，开发利用海洋矿物资源显得越来越重要。洋矿物资源显得越来越重要。u海滨钛磁铁矿的特点海滨钛磁铁矿的特点(tdin)(tdin)是原矿铁品位高，但是原矿铁品位高，但钛品位也高，同时伴生有钒、钛铁矿、金红石等有用钛品位也高，同时伴生有钒、钛铁矿、金红石等有用矿物。矿物。u缺点是所得铁精矿铁品位低，而钛品位高，影响铁缺点是所得铁精矿铁品位低，而钛品

3、位高，影响铁精矿的利用，铁精矿中的钛也难利用。精矿的利用，铁精矿中的钛也难利用。1.2 海滨(hi bn)砂矿的特点4第3页/共34页第四页，共35页。5第4页/共34页第五页，共35页。6p得到(d do)TFe品位58.04%，回收率86.27%，TiO2品位9.20%，回收率87.00%的含钛铁精矿。2 海滨钛磁铁矿常规选矿方法及效果简介第5页/共34页第六页，共35页。7第6页/共34页第七页，共35页。8p铁精矿：TFe品位(pnwi)56.27%，回收率63.95%，TiO2品位(pnwi)13.51%。p钛精矿： TiO2品位(pnwi)46.91%、回收率为22.42%第7页/

4、共34页第八页，共35页。9p得到(d do)TFe品位60.28%，回收率94.18%，TiO2品位12.62%的含钛铁精矿。第8页/共34页第九页，共35页。10p得到(d do)TFe品位58.52%，回收率96.06%，TiO2品位11.93%的含钛铁精矿。精矿精矿尾矿尾矿试样试样磨矿磨矿-200目目70.00%弱磁选弱磁选87.58kA/m第9页/共34页第十页，共35页。实例 铁品位/% TiO2品位/% Fe回收率/% 实例158.04 58.04 9.20 9.20 87.00 87.00 实例256.2756.2713.5113.5163.9563.95实例3 60.28 6

5、0.28 12.62 12.62 94.18 94.18 实例458.5258.5211.9311.9396.0696.06不同海滨钛磁铁矿选别效果对比比较可知：海滨钛磁铁矿选别流程相对比较简单；主要问题是所得铁精矿品位低，钛含量高，钛资源(zyun)没有得到很好利用；原因是有相当部分钛以类质同象形式存在于钛磁铁矿中，用一般的选矿方法无法实现铁和钛的分离。11第10页/共34页第十一页，共35页。12第11页/共34页第十二页，共35页。砂矿砂矿弱磁选弱磁选尾矿，钛富集尾矿，钛富集二段磁选二段磁选一段磨矿一段磨矿直接还原铁直接还原铁还原焙烧还原焙烧添加剂添加剂混合混合二段磨矿二段磨矿水淬冷却水

6、淬冷却煤煤13目的(md)：以煤为还原剂，对海滨钛磁铁矿进行直接还原焙烧；在焙烧的过程中通过还原剂和添加剂的共同作用，使铁还原成金属铁，钛不还原，然后进行磨矿磁选，使铁进入直接还原铁中，得到高品位的直接还原铁；钛进入到尾矿中得到富集，实现钛铁分离，可以从尾矿中再回收钛。特点：可以实现海滨钛磁铁矿中铁和钛的分离，使铁和钛分别得到回收。第12页/共34页第十三页，共35页。14海滨海滨(hi bn)(hi bn)钛磁铁矿化学分析结果钛磁铁矿化学分析结果3.13.1试样性质试样性质来自来自(li z)(li z)印尼某海滨砂矿。印尼某海滨砂矿。成分成分FeTiO2SiO2Al2O3MgO含量含量/%

7、51.8511.3314.436.863.64成分成分CaOSO3MnONa2OP2O5含量含量/%1.090.580.490.420.14成分成分Cr2O3K2OZnOClZrO2含量含量/%0.130.10.070.040.01主要主要(zhyo)(zhyo)矿物：钛磁铁矿、石英、镁铁矿、方矿物：钛磁铁矿、石英、镁铁矿、方镁石等。镁石等。第13页/共34页第十四页，共35页。15海滨海滨(hi bn)(hi bn)钛磁铁钛磁铁矿的颗粒及矿物之间的矿的颗粒及矿物之间的关系。关系。第14页/共34页第十五页，共35页。16煤种煤种水分水分（%）灰分（灰分（%）挥发份挥发份（%）固定碳固定碳（%

8、）全硫（全硫（%）烟煤烟煤A11.7719.9028.1851.922.15烟煤烟煤B10.9546.3623.0030.652.32无烟煤无烟煤0.904.406.6089.000.24选择3种不同性质的煤为还原剂进行对比试验(shyn)，考察煤性质的影响可见(kjin)，3种煤的灰分、固定碳和挥发分都有较大的差别。3.23.2煤的种类对直接还原铁铁指标的影响第15页/共34页第十六页，共35页。17第16页/共34页第十七页，共35页。18从图中看出：n不同种类的煤及用量对还原铁指标的影响规律不同：n随烟煤A用量的增加，TFe品位和回收率均逐渐提高；n而随烟煤B和无烟煤用量的增加 TFe品

9、位下降，而回收率提高；n直接还原铁品位都比较低，最高只有直接还原铁品位都比较低，最高只有87.39%87.39%。第17页/共34页第十八页，共35页。19只添加还原剂还原可以得到较高的铁回收率，但直接还原铁只添加还原剂还原可以得到较高的铁回收率，但直接还原铁中铁品位中铁品位(pnwi)(pnwi)低，低， TiO2 TiO2含量高，不能实现铁和钛的有含量高，不能实现铁和钛的有效分离。效分离。5.27烟煤烟煤A A的效果最好的效果最好。说明还原过程中对煤质的要说明还原过程中对煤质的要求不高求不高。以后试验选择烟煤以后试验选择烟煤A A为还原剂为还原剂第18页/共34页第十九页，共35页。20采

10、用采用3 3种添加剂，种添加剂，TCTC、NCPNCP和和NCSNCS进行了对比试验。进行了对比试验。只添加还原剂效果不理想，需要添加剂。只添加还原剂效果不理想，需要添加剂。第19页/共34页第二十页，共35页。21添加剂对焙烧效果的影响添加剂对焙烧效果的影响(yngxing)(yngxing)规律不同。规律不同。随随TCTC用量的增加，铁品位下降，铁回收率上升。用量的增加，铁品位下降，铁回收率上升。第20页/共34页第二十一页，共35页。22添加剂对焙烧效果的影响添加剂对焙烧效果的影响(yngxing)(yngxing)规律不同。规律不同。随随NCPNCP用量的增加，铁品位上升，铁回收率也上

11、升。用量的增加，铁品位上升，铁回收率也上升。第21页/共34页第二十二页，共35页。23添加剂对焙烧添加剂对焙烧(bi sho)(bi sho)效果的影响规律不同。效果的影响规律不同。随随NCSNCS用量的增加，铁品位上升，铁回收率下降。用量的增加，铁品位上升，铁回收率下降。第22页/共34页第二十三页，共35页。24添加添加剂可以明显降低直接还原铁中添加添加剂可以明显降低直接还原铁中 TiO2 TiO2含量，较好的含量，较好的实现铁和钛的有效分离，同时实现铁和钛的有效分离，同时(tngsh)NCP(tngsh)NCP和和NCSNCS也可以明也可以明显提高直接还原铁中铁的品位。显提高直接还原铁

12、中铁的品位。0.25添加剂添加剂NCSNCS的效果最好，且比较便宜。的效果最好，且比较便宜。第23页/共34页第二十四页，共35页。25可以看出：可以看出：随着添加剂随着添加剂NCSNCS用量的添加，用量的添加，直接还原铁中铁的品位上升，直接还原铁中铁的品位上升，回收率有所下降；回收率有所下降；TiO2TiO2的含量随的含量随NCSNCS用量的增加用量的增加(zngji)(zngji)明显下降；用量为明显下降；用量为11%11%时可以降低到时可以降低到0.44%0.44%。证明证明NCSNCS有明显的促进铁钛分有明显的促进铁钛分离的效果。离的效果。p还进行了焙烧还进行了焙烧(bi sho)(b

13、i sho)温温度、焙烧度、焙烧(bi sho)(bi sho)时间、磨时间、磨矿磁选的条件试验，确定了最矿磁选的条件试验，确定了最佳条件。佳条件。第24页/共34页第二十五页，共35页。海砂矿海砂矿弱磁选弱磁选尾矿尾矿二段磁选二段磁选一段磨矿，一段磨矿，-0.074mm76.20%-0.074mm76.20%直接还原铁直接还原铁还原焙烧还原焙烧1250 1250 ，60min60minNCS 11%NCS 11%混合混合二段磨矿，二段磨矿，-0.074mm75.02%-0.074mm75.02%水淬冷却水淬冷却烟煤烟煤A 30%A 30%产率产率 铁品位铁品位铁回收铁回收率率 TiO2TiO

14、2含量含量51.7751.7793.47 93.47 88.73 88.73 0.430.43最终直接还原铁指标（% %）原矿铁品位(pnwi)51.85%，TiO211.33%最佳(zu ji)条件及结果26尾矿TiO2含量升高23.03%，回收率98.04%，为钛的进一步回收创造(chungzo)了条件。3.43.4最佳条件及结果最佳条件及结果第25页/共34页第二十六页，共35页。27第26页/共34页第二十七页，共35页。4.机理(j l)研究28可以看出：添加不同用量可以看出：添加不同用量NCSNCS所得焙烧矿中的矿物组成有明显的不同，并且有些所得焙烧矿中的矿物组成有明显的不同，并且

15、有些(yuxi)(yuxi)矿物在矿物在XRDXRD数据库中没有找到完全对应的矿物；数据库中没有找到完全对应的矿物；说明说明NCSNCS对焙烧过程的影响比较复杂，具体矿物组成变化需要进一步深入研究。对焙烧过程的影响比较复杂，具体矿物组成变化需要进一步深入研究。4.14.1不同不同(b tn)NCS(b tn)NCS用量焙烧矿的用量焙烧矿的XRDXRD分析分析2%NCS5%NCS8%NCS12%NCS第27页/共34页第二十八页，共35页。294.2 4.2 不同不同(b tn)NCS(b tn)NCS用量焙烧矿的电子显微用量焙烧矿的电子显微镜观察镜观察2%NCS5%NCS8%NCS12%NCS可以看出：添加不同用量可以看出：添加不同用量NCSNCS所得焙烧所得焙烧(bi sho)(bi sho)矿的结构也有明显的不矿的结构也有明显的不