DOC《硫酸渣中铅物相的还原脱除行为》

硫酸渣中铅物相的还原脱除行为 陈栋,费嘉,钟胜奎 (苏州大学 沙钢钢铁学院,江苏苏州,215021) 摘要:在950~1

100 ℃,通过模拟硫酸渣的高温氯化还原焙烧过程,考察了铅的氧化物和硅酸盐的还原脱除行为.

结果表明,还原过程中,铅的氧化物和硅酸盐均能被有效脱除;

铅的氧化物比其硅酸盐更容易被还原脱除;

还原气氛对球团中铅的还原脱除影响非常显著,强还原气氛对硫酸渣中铅的脱除有利. 关键词:硫酸渣;

氧化铅;

硅酸铅;

还原脱除 中图分类号:TF812 文献标志码:A 文章编号:1007-7545(2015)02-0000-00 Removal Behaviors of Lead Phase in Pyrite Cinder during Reduction CHEN Dong, FEI Jia, ZHONG Sheng-kui (Shagang School of Iron and Steel, Soochow University, Suzhou 215021, Jiangsu, China) Abstract:Removal behaviour of lead oxide and lead silicate at the temperature range of 950~1

100 ℃ was investigated to simulate high temperature chlorination-reduction roasting process of pyrite cinder. The results show that lead oxide and lead silicate can be removed effectively during reduction. It is easier to remove lead oxide than to remove lead silicate. In addition, reducing atmosphere is important to remove lead during reduction, in that strong reducing atmosphere is in favor of lead removal in pyrite cinder. Key words: pyrite cinder;

lead oxide;

lead silicate;

reduction removal 硫酸渣是硫铁矿高温焙烧后的副产物,其物化性能和天然铁矿差别较大,矿物的嵌布关系和赋存状态复杂,且铁品位较低,有色金属含量高,国内堆存量已达上亿吨[1].这些硫酸渣不仅占用耕地而且污染环境[2].通常采用传统的湿法、火法技术处理[3-7],其铁品位仍然较低、有色金属无法有效去除.只有少量的硫酸渣用于制备水泥、制砖、铺路、辅助添加剂等[8-9]. 近年来,硫酸渣作为炼铁原料得到广泛应用[10-11],但是由于其铁品位低、有色金属含量高,只能少量应用于烧结矿或者球团矿中.鉴于硫酸渣的特点,作者开发了高温氯化―还原焙烧法,成功制备出铁品位高、有色金属含量低的预还原球团[12]. 然而由于硫酸渣中存在大量铁、硅和铝等的化合物,其中的有色金属主要以氧化物、硫化物、硅酸盐和铁酸盐的形式存在.其中铅主要以氧化物和硅酸盐的形式存在.目前,对于硫酸渣体系中铅物相的还原行为还不是十分明确.因此,本文考察了还原制度和还原气氛等对硫酸渣体系中铅化合物还原脱除的影响.

1 原料性能及研究方法 本文采用化学纯试剂进行硅酸铅和氧化铅的还原挥发行为研究.硫酸渣的化学成分见文献[13-14],先将化学纯试剂加水混匀后制成Φ10 mm~12.5 mm的球团,化学成分见表1.湿球团在干燥箱中105 ℃鼓风干燥4 h,然后在管炉1

125 ℃预热10 min,冷却后进行还原试验. 表1 球团的化学成分 Table

1 Chemical composition of pellets /% 编号 Fe2O3 Fe3O4 SiO2 Al2O3 CaO MgO PbO PbSiO3

1 23.94 65.57 6.43 1.21 0.51 0.41 1.93

0 2 23.42 65.57 6.43 1.21 0.51 0.41

0 2.45 还原试验步骤[14]:在Φ35 mm*80 mm的石英管内装入10 g预热球团并通入氮气进行保护(流量100 L/h),然后将石英管放入动力学竖炉内加热至设定球团温度时按200 L/h通入不同CO浓度的还原气体进行还原,还原到预定时间后迅速将石英管从竖炉内取出并冷却,同时通入100 L/h的氮气进行保护,以防止样品氧化,记下还原前后球团的质量m0和mv,并分析还原前后球团的化学成分. 收稿日期:2014-09-27 基金项目:江苏省青年基金项目(BK20140337);