还原焙烧的基本原理是什么?

还原焙烧是在低于炉料熔点和还原气氛条件下,使矿石中的金属氧化物转变为相应低价金属氧化物或金属的过程。除了汞和银的氧化物在低于400℃条件下于空气中加热分解析出金属外,绝大多数金属氧化物不能用热分解的方法还原,只能采用添加还原剂的方法将其还原。金属氧化物的还原可用下式表示:

MO+R=M+RO

式中 MO——金属氧化物;

R,RO——还原剂和还原剂氧化物。

凡是对氧的化学亲和力比被还原的金属对氧的亲和力大的物质均可作为该金属氧化物的还原剂。还原焙烧时可采用固体还原剂、气体还原剂或液体还原剂。生产中常用的还原剂为固体炭、一氧化碳气体和氢气。

还原焙烧目前主要用于处理难选的铁、锰、镍、铜、锡、锑等矿物原料,此外还用于精矿除杂质\粗精矿精选、强化氧化铜矿浮选、处理氧化镍钴矿。例如,我国铁矿资源中,弱磁性贫铁矿占相当大的比例,还原焙烧-磁选工艺是处理这类矿石的有效方法之一。还原磁化焙烧是在一定的条件下,使弱磁性的赤铁矿、褐铁矿和针铁矿等选择性地被还原为强磁性的磁铁矿或γ-赤铁矿。工业上用的还原剂主要为各种煤气、天然气及焦炭、煤粉等,起还原作用的主要是CO和H 

用CO还原氧化铁的反应为:

3Fe +CO=2Fe +CO 2

Fe +CO=3FeO+CO 2

FeO+CO=Fe+CO 2

用H 还原氧化铁的反应为:

3Fe +H =2Fe +H O

Fe +H =3FeO+H O

FeO+H =Fe+H O

氧化铁矿石磁化焙烧时应严格控制炉温及煤气流量,焙烧时间不宜过长。温度低于810℃时,CO的还原能力较H 强;温度高于810℃时,H 的还原能力较CO强。

还原焙烧条件下,褐铁矿首先脱除结晶水,然后按赤铁矿的反应被还原为磁铁矿。菱铁矿则可采用中性磁化焙烧法,在不通空气或通入少量空气的条件下将其分解为磁铁矿:

3Fe +CO=2Fe +CO 2

黄铁矿采用氧化磁化焙烧法经短时间焙烧可氧化为磁黄铁矿,长时间焙烧可进一步氧化为磁铁矿:

7FeS +14O =Fe +14SO 2

3Fe +38O =7Fe +24SO 2

还原磁化焙烧主要用于贫赤铁矿的焙烧-磁选工艺中,中性磁化焙烧及氧化焙烧主要用于从其他精矿中除去菱铁矿和黄铁矿。

版权声明:本篇文章(包括图片)来自网络,由程序自动采集,著作权(版权)归原作者所有,如有侵权联系我们删除,联系方式(QQ:452038415)。http://www.apmygs.com/2539.html
返回顶部