硼铁矿直接还原过程中金属铁颗粒的生长特性

摘要：

硼铁矿是中国含硼原料的主要来源,其加工利用的关键在于硼和铁的分离.研究了不同条件下硼铁矿在直接还原过程中金属铁颗粒的生长特性,可为硼铁矿中硼和铁的有效分离提供理论支撑,从而达到硼铁矿资源化利用的目的.采用Leica DMI5000M光学显微镜获得还原球团中金属铁颗粒的显微图像后,通过Image-Pro Plus 6.0图像软件对显微图像进行金属铁颗粒粒径的分析统计,并采用化学分析的方法对还原产品中铁的金属化率进行检测,同时利用扫描电镜研究了 Na2CO3促进铁氧化物还原的作用机理和金属铁颗粒的生长行为.结果表明,Na2CO3作用下硼铁矿球团中的铁氧化物能有效被还原,随着还原时间的延长,还原球团中铁的金属化率和金属铁颗粒的平均粒径均有效增大,在还原温度为1 100℃、还原时间为60 min的条件下,不添加Na2CO3的焙烧产物中铁的金属化率和金属铁颗粒的平均粒径分别为84.36％和8.55 μm,而在添加15％Na2CO3后于同样条件下焙烧,产物中铁的金属化率和金属铁颗粒的平均粒径分别为91.72％和14.07 μm;SEM-EDS分析结果说明,Na2CO3不仅有促进金属铁和其他物质分离的作用,而且还会影响金属铁颗粒在还原焙烧过程中的迁移行为;在直接还原过程中,金属铁颗粒先由"点"接触变为"颈"接触,然后重新相交形成新的晶界成为多边形颗粒,最后多边形颗粒间互相连接形成致密化集合体.

关键词：硼铁矿、直接还原、金属铁、颗粒尺寸、生长特性

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分类号：TP391.41;TF537;X705

资助基金：江西省教育厅资助项目;江西省科技厅自然科学基金面上项目;中国博士后科学基金资助项目;江西省博士后科研择优资助项目

在线出版日期：2022-05-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：31-39