白云鄂博稀土复合铁矿直接还原过程机制

作者：佘雪峰; 王静松; 丰富; 王广; 薛庆国

来源：稀有金属, 2017, 41(01): 72-80.

DOI：10.13373/j.cnki.cjrm.xy16080034

• 稀土矿
• 直接还原
• 转底炉
• 转变机制
• 动力学

以高温直接还原工艺为基础,采用大样热重设备在氮气气氛保护下将石墨和稀土复合铁矿混匀压块,然后在12731523 K条件下研究其直接还原过程。通过改变还原温度、还原时间和碳氧比研究了各工艺参数对稀土铁矿的还原度、金属化率和稀土相的转变过程。实验结果表明当温度高于1323 K时,还原进行到30 min时试样金属化率即可达到平台期,基于转底炉工艺为参考得出较优还原工艺参数是碳氧比1.0,还原温度1523 K,还原时间20 min,在此条件下球团金属化率可达85.06%。考察在12731523 K温度范围内还原动力学,对还原实验结果进行不同控速方程拟合,得出稀土复合铁矿内配碳直接还原反应受三维扩散控制,获得表观活化能为(228.80±12.58)k J·mol-1。通过X射线衍射(XRD)对还原过程中稀土复合铁矿矿物矿相进行检测,发现稀土复合铁矿中稀土相的转变路径是:CeCO3F→CeOF→Ce4.667(SiO4)3O和Ca3Ce2[(Six,P1-x)O4]3·F_(3(1-x))(0<x<1)。

• 单位
  钢铁冶金新技术国家重点实验室; 北京科技大学