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1 绪论1

1.1 我国铁矿资源特点及供应现状1

1.1.1 我国铁矿资源及特点1

1.1.2 我国铁矿石供应现状1

1.2 难选铁矿选矿现状及主要问题2

1.2.1 高磷鲕状赤铁矿选矿研究现状2

1.2.2 其他难选铁矿石选矿研究现状6

1.2.3 含铁冶金渣选矿研究现状8

1.3 炼铁技术简介9

1.3.1 高炉炼铁9

1.3.2 非高炉炼铁11

1.4 难选铁资源煤基直接还原—磁选技术15

1.4.1 技术特点16

1.4.2 应用范围17

1.4.3 与铁精矿直接还原的联系与区别17

参考文献18

2 高磷鲕状赤铁矿直接还原焙烧—磁选21

2.1 原矿性质21

2.1.1 原矿的化学和矿物组成21

2.1.2 矿石结构构造22

2.1.3 主要铁矿物和脉石矿物的工艺粒度分析23

2.1.4 矿石矿物嵌布特征24

2.1.5 原矿中磷的存在状态25

2.2 直接还原焙烧—磁选研究方法27

2.2.1 工艺影响研究27

2.2.2 机理研究27

2.3 粉矿直接还原焙烧效果28

2.3.1 焙烧温度的影响28

2.3.2 褐煤用量试验28

2.3.3 添加脱磷剂焙烧的效果29

2.3.4 提高焙烧温度焙烧的效果35

2.3.5 工业隧道窑焙烧结果43

2.4 粉矿直接还原焙烧反应机理52

2.4.1 最佳条件不同产品矿物组成变化52

2.4.2 最佳条件不同产品微观结构对比52

2.4.3 升温过程高磷鲕状赤铁矿中矿物变化规律56

2.4.4 焙烧时间对焙烧产物中矿物变化的影响63

2.4.5 还原剂用量对焙烧产物矿物组成和结构的影响66

2.4.6 脱磷剂的作用69

2.5 含碳球团直接还原—磁选工艺80

2.5.1 高磷鲕状赤铁矿含碳球团直接还原—磁选工艺条件80

2.5.2 高磷鲕状赤铁矿含碳球团的性能84

2.6 含碳球团直接还原焙烧反应机理93

2.6.1 含碳球团焙烧过程中物相的变化93

2.6.2 含碳球团焙烧过程中微观结构的变化94

2.6.3 含碳球团膨胀行为97

2.6.4 高磷鲕状赤铁矿煤基直接还原热力学103

2.6.5 低品位赤铁矿煤基直接还原热力学103

2.7 煤泥做还原剂对高磷鲕状赤铁矿还原的影响125

2.7.1 煤泥的性质125

2.7.2 煤泥做还原剂对焙烧效果的影响125

2.7.3 焙烧温度对煤泥H、T还原铁指标的影响128

2.8 煤泥还原焙烧高磷鲕状赤铁矿的反应机理130

2.8.1 煤泥灰分对直接还原的影响机理研究130

2.8.2 煤泥对焙烧产物中铁颗粒形态及矿物嵌布关系的影响132

2.8.3 煤泥挥发分对直接还原的影响机理研究135

2.9 高炉灰做还原剂对焙烧效果的影响146

2.9.1 高炉灰的性质146

2.9.2 高炉灰对还原铁指标的影响研究148

2.9.3 共还原焙烧脱磷剂组合的最佳配比151

2.9.4 最佳脱磷剂配比下高炉灰对共还原焙烧的影响研究154

2.10 高炉灰在直接还原焙烧中的机理157

2.10.1 高炉灰与煤焙烧结果的对比与讨论157

2.10.2 高炉灰对焙烧产物铁颗粒形态的影响158

2.10.3 高炉灰对焙烧产物中磷元素分布的影响160

2.11 尼日利亚高磷铁矿石直接还原焙烧提铁降磷研究163

2.11.1 尼日利亚铁矿石性质简介163

2.11.2 直接还原焙烧磁选影响因素研究简介164

参考文献165

3 钛磁铁矿直接还原—磁选钛铁分离166

3.1 钛磁铁矿性质166

3.1.1 资源特性166

3.1.2 钛磁铁矿性质167

3.1.3 还原剂煤的性质169

3.2 直接还原焙烧工艺条件对钛铁分离的影响170

3.2.1 焙烧温度的影响170

3.2.2 煤种类和用量的影响171

3.2.3 添加剂种类和用量的影响177

3.3 钛磁铁矿直接还原—磁选钛铁分离机理183

3.3.1 焙烧温度对钛铁分离的影响机理183

3.3.2 碳酸钠对钛铁分离的影响机理186

3.3.3 硫酸钠对钛铁分离的影响机理190

3.3.4 氟化钙对钛铁分离的影响机理195

3.3.5 煤种类对钛铁分离的影响机理199

3.4 直接还原焙烧—磁选钛磁铁矿制备金属铁和正钛酸镁206

3.4.1 原料性质207

3.4.2 焙烧条件对正钛酸镁生成的影响209

参考文献227

4 红土镍矿煤基直接还原—磁选228

4.1 红土镍矿资源现状228

4.2 原料性质与研究方法229

4.2.1 多元素分析229

4.2.2 物相分析229

4.2.3 矿物组成和相互关系230

4.2.4 还原剂煤的性质237

4.2.5 研究方法237

4.3 高镍型红土镍矿直接还原—磁选影响因素238

4.3.1 无添加剂时褐煤用量对镍铁选择性还原的影响238

4.3.2 添加剂对镍铁选择性还原的影响239

4.3.3 煤种对镍铁选择性还原的影响244

4.3.4 石煤作为还原剂对镍铁选择性还原的影响246

4.3.5 混合添加剂对镍铁选择性还原的影响252

4.3.6 选别条件的影响及产品分析253

4.4 高镍型红土镍矿选择性还原焙烧分离镍铁机理260

4.4.1 煤种对镍铁选择性还原的影响机理260

4.4.2 添加剂对镍铁选择性还原的影响机理268

4.5 低镍型红土镍矿选择性直接还原—磁选影响因素283

4.5.1 还原剂对选择性还原的影响283

4.5.2 添加剂对镍铁选择性还原的影响286

4.5.3 最佳还原剂和添加剂时其他因素对选择性还原的影响288

4.6 低镍原矿选择性还原焙烧分离镍铁机理296

4.6.1 焙烧温度对选择性还原的影响机理297

4.6.2 焙烧时间对选择性还原的影响机理300

4.6.3 Na2SO4对选择性还原的影响机理304

4.6.4 硫酸钠作用机理总结308

参考文献310