基于响应面法的煤矸石氯化焙烧除铁工艺参数优化

摘要：

为解决煤矸石氯化焙烧除铁过程中氯化剂消耗量过高、焙烧时间掌握不准以及除铁率难以达到期望值的问题,以 CaCl2 作为氯化剂对煤矸石进行氯化焙烧除铁,在焙烧温度分别为600℃,700℃,800℃,900℃,1000℃,CaCl2 添加量(质量分数)分别为 5%,10%,15%,20%,25%,焙烧时间分别为 90 min,120 min,150 min,180 min,210 min的单因素实验基础上,通过De-sign-Expert13.0.6 软件设计和优化了煤矸石氯化焙烧除铁实验.通过方差分析、等高线分析、响应面分析证明了模型的可靠并分析了各变量之间的交互影响关系.运用响应面优化法以除铁率为指标优化了工艺参数.结果表明:焙烧温度与焙烧时间交互最为显著,CaCl2 添加量与焙烧时间交互最低.各影响因子按影响显著性由大到小依次为焙烧温度、CaCl2 添加量、焙烧时间;随着焙烧温度升高除铁率进一步提升,由于焙烧温度超过 1000℃后产物会转为莫来石,因此控制焙烧温度不超过 950℃,当CaCl2 添加量达到 15%时除铁率最好,超过这一添加量会降低除铁率,焙烧时间达到 180 min时除铁率基本上达到了最高值,继续延长焙烧时间对除铁率的影响不大;对响应面模型预测并优化后得到了最佳的工艺条件,即焙烧温度为 915℃,CaCl2 添加量为 15%,焙烧时间为175 min,在此条件下除铁率达到了 95.23%,实验值与预测值基本一致.

关键词：煤矸石、氯化焙烧、除铁率、响应曲面法、高岭土

所属期刊栏目：47

分类号：TD849.5(矿山开采)

资助基金：辽宁省教育厅科学研究经费项目LJKZ0328

在线出版日期：2024-01-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：81-90