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某高铁赤泥煤基直接还原过程中的
碱性氧化物效应初探
/陈荩一『
中南工业大学梅贤恭袁明亮
关键词:碱性氧化枷效应高铁赤泥△。粉晶射线衍射,卜,卜, 。遐煤、
粉⋯⋯. ,
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离更加困难。
前言
还原煤经破碎后,干式筛分出一作
随着对环境保护要求日益严格,我国氧为试验用煤,其固定碳、挥发分和灰分的含量
化铝工业赤泥零排放也日益受到重视,已进依次为. 、. 和.
泥堆场和赤泥坝的改进以及赤泥中有价成分物相和还原焙烧样物相鉴定
的回收,赤泥在水泥、陶瓷、塑料、土壤改良等
方面的应用等等,但除少数已用于生产外,大试验结果及讨论
多数仍处于试验阶段。本文着重讨论某高. 高铁赤泥煤基直接还瘴的行为和特点
铁三水型铝铁复合矿拜耳法赤泥煤基直接还图是高铁赤泥煤基直接还原焙烧样粉
原的行为和特点,并对其还原过程中的碱性晶射线衍射曲线。分析可知,赤泥煤基直
氧化物效应进行了初步探讨。接还原过程中,赤泥中的铁氧化物除被还原
成金属铁外,还有相当数量铁氧化物同硅酸
试验及研究方法
盐或铝酸盐等发生固相反应,生成大量铁
试验所用的高铁赤泥系某高铁三永型铝橄榄石和铁尖晶石等化
铁复合矿常压拜耳法溶出所得的残渣,其主合物。因此,实现铁橄榄石和铁尖晶石再还原
要化学组成为. 、. 、是提高赤泥直接还原产品金属化率,进而实
. 和现铁、渣很好分离的关键。从热力学角度出
赤泥主要矿物组成为含铝赤褐铁矿、非发,只有在高温用固体碳直接还原的情况下,
晶质硅酸盐、高岭石、三永铝石。赤褐铁矿含这类复杂化台物才有可能离解出,进而发
:为. ,这部分同晶替代的生还原成的反应。现从热力学角度分析
使得高铁赤泥煤基直接还原过程中铁、渣分铁橄榄石和铁尖晶石再还原的可能及条件。
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在低温下用一氧化碳还原铁橄榄石,实际上是不可能进行的:
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一。】一】十.
那么, 。一△。十一~ / .
式中, 为反应的平衡常数; 是反
应的自由能变化。除说明外,所用的化学
反应的标准自由能变化数据均摘自
..:的数据,其单位为焦耳。
表列出了反应不同温度时的
值。从表的数据可以看出,被
还原时,反应的平衡常数”很小。说明,在
图赤泥直接还原团块粉晶射线衍射曲线低温下用还原。,实际上是不可能
】. , 煤的。
——————, 表。被还原的。值
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铁橄榄石基本上是以固体碳直接还原的形式还原:
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当一时,令△。一,此时的图是用还原高铁赤泥焙烧产品粉
温度为平衡温度,即反应的最低还原温度晶射线衍射曲线。从中可以看出:.在还
: 原气氛下赤泥中单体氧化物、、
△。一—.一和少量间有固相反应发生,产品
㈨一℃的主矿物有共存相,:。、铁橄
计算结果表明,反应的。在还原榄石和铁尖晶石,次要矿物有硬