機械活化對欽鐵礦高溫氧化過程的影響

1、機械活化對欽鐵礦高溫氧化過程的影響鈦白粉星城舒的白色怎H,全理60托兇上俵白盼榮用廈優(yōu)床需燼高禺質(zhì)的餉石柞為w.何艮人龍企斟和惴M不到鍛拱尹的十分之j叫周哉”通常將扶拱礦轉(zhuǎn)化九金卽石來生嚴(yán)錢H粉*11fi叢f：S«iuhtEffi|3LB»*rAVNevrGeifiRJ,|4lERMS法兇以快QIT堪肌方法的扎同心是仟'九將ti抿日'中鐵迪料怦辻柿溝収快甘金鹹佚咸圻涓恢】純化鈦.1H是+鈦付陽血復(fù)辻廉速豐權(quán)慢血采用先氧化再還瞅的jXi'jwai速理Mt貝還國率良高“蜒峽孑的戟化過段也含復(fù)雜的氧化反應(yīng)和氧化產(chǎn)Wi£歩相特變反應(yīng).執(zhí)化成應(yīng)發(fā)主在

2、鞍低況度、両糊轉(zhuǎn)變反應(yīng)發(fā)空在鞍髙汩摩*金多學(xué)嚮對鍛鐵礦的祖化皿應(yīng)進(jìn)fM允叭叫.Mtt鐵4T在的口一SOO匸的氛比反JffiJt拿fWl（fiR2k的H化事小于7DX）.另外不同學(xué)音對埶化產(chǎn)犒的粉和以厘報化和相轉(zhuǎn)變反應(yīng)發(fā)生的ft!度心在較人的分岐.Kukhnunk等山碗人燃址帙*H850fnfisoic時的壯化出物倂別足矗2.'noiFnOj,u/in2os和tq.：Sui«h"發(fā)現(xiàn)tfctlF救化時W就種新的物相Fsdrno，這種化件物N低fSODf時1110,HlFe,O1+mT800V時腦雀Ft/TiO.和H0：Xiao"F”哦氓fl河）胡0工疋優(yōu)物為

3、Fe/BGFeg異ITK）嚴(yán)皿制度高SOO<：ljI圧K化產(chǎn)物邇過相轉(zhuǎn)蜚反應(yīng)曙應(yīng)F*/nQ”血于機議話化德子鞫戟粒擁化*晶需琦變以艮養(yǎng)面JSftWA1*因此，機臧活化齟提爲(wèi)丁物反應(yīng)話性的稈贈乎段Bl.IUhHiu麗等內(nèi)就魁探帕肝蜒違Xhfttt后彌氧化反極溫IS從47D17Dr,反m率由代學(xué)甌控制變曲擴敵控制“fflSff等“】毎見黃宦于疑40ndn耳iff后高氯化反戰(zhàn)話化能從?©kJ/niDll：Fr177kJ/iiinlAVMharnr|fllQJeit竽"町均酗宛f機械活化鈦慣礦的員松還展，發(fā)現(xiàn)瑋矗后社像F購獵還JK蠱度從高丁1BD降命藺Q工>Jit遲獻(xiàn)脫

4、道r鈦鐵r高田氧化以及機械活便範(fàn)化礦豹的高狙氯化或還蠱反應(yīng)，而對有機恠沼化苗化掘鐵礦髙鍛執(zhí)化反綜鮮桿報堆事工作對吒說下3活優(yōu)鐵怏書的*團(tuán)報化班行研究*并分折機恠沼化劉高溫譏化辰代的鍥化（1用和對V軸札化過程的參響.1實驗部分1.1實驗廉料ih9枝花A&tt有限公司捉供耳化學(xué)成分丸以實驗迪用的未活化為3753呻活化處理前于1009下F燥2h,然后進(jìn)丁噪器中備用.的化學(xué)擔(dān)欣Tdble1ClioniC©dtieiiofiraedf*12實驗方法CoxapositLanTiO-FeOF.OS10；NgOA10.C<0NnONassfractian,s40.4729.499565

5、D43341.891.5*O.SJ12.1機械活化伙鐵礦機械活化在離心Lj浪球磨機（QM1SS2.南京犬學(xué)儀H/>中進(jìn)行.球瞬機公轉(zhuǎn)速率為ROMtun.NHB自轉(zhuǎn)兔率為5S0mnrn；4；0,：用網(wǎng)瓷唐繚（060mmx60mmJ9氧化恰唐球（0610mm）以及不鎊Mfill<90xnxnx90xnm）與不銹銷關(guān)球（處lOznm.通過計繹町知I.采用不銹儒矗介頂時眉球的離心加速率為采用陶瓷唐1«時們1.5佇球唐在KHft護(hù)卜進(jìn)行.球H比為40:1.球唐時間為？h甌礦.氧化恰曲球和不銹嗆球磨的活化礦記作b和c.12.2高很眥化稱1cKFAllffi活化樣平till于瓷舟I.&

6、#39;式爐（SKQ5J4S人汗劇ft電爐廠中,1,V-;；.100n±/nuii.,!段定溫度下焙燒定時間后，取出瓷舟1!于干燥豪中冷卻，稱取樣品質(zhì)1R計算機化率.13樣品衷征焙燒樣品的物相采用DXJ000型X射卜衍射儀（XRD丹嫌方81儀»<jR4公同）進(jìn)行分析Cu靶（1：0.1254056iun）.測試范圍場為】08（T掃插步R0.06.Cymin.怦電爪40kV管電波25mA樣品KMX寸和晶格!變采用仞射儀自帶的IADE5.H件進(jìn)行計A1IJSSA-3500'.丿価枳分析億（北京彼冥得*子技術(shù)有限公91）M樣品比表面積$采用JLJ178型溼光1:成都!

7、»?粉體測試設(shè)備miI>測樣品粒度：采川且CTJ/2型<熱分析儀（北京忖久科學(xué)儀髀廠）M樣品熱I分析2結(jié)果與討論2.1機械活化對仕伕礦結(jié)構(gòu)與竝度的影響K1應(yīng)印和?；═的XRD耐陀.1XIDpattendofdifferentilnaiie$Naples：11為凍0*戈快礦的XRDift圖.對以看ill.K礦們：物和是,、方晶體的恥110薩并含有少冊*雜和FmM切Ti。機械活化山：的衍射峰寬化.強度降低顯若.活化礦中沒有新的品相T丄"WdhamZ,1'等的研究結(jié)果相同.&2是根據(jù)XRD圖誥結(jié)果計繹出凍0和活化0樣品的徽掃尺寸3）和品格畸變率&qu

8、ot;）可以看出.不銹砒球瞎所帶樣品的晶格崎變率只大.微晶尺寸量小這是山于采用不銹鋼介質(zhì)球瞬時離心加速球獷的曲品尺寸杠品恪筑更罩Tihle2ThecxystditeflreiidhttuedvtartiaicfstutxrivdlictxvMedibTVTdte1是肉僥維球磨時的1.5倍球瞬對飲鐵礦結(jié)構(gòu)的破壞更大所致.SamplesDAm£恬<7750021b6040D74c21j60.107圖2壘廩礦和活化礦的粒度分布.叭，11.機核活化顯著堆降低了礦物的粒度.原礦粒用分祁10-100pm込。(中1:26Smu汁過2h球Iff后粒度上翌分布d0.250pm陶應(yīng)謹(jǐn)球陸0的厶為1

9、0£收,不傍鐫MH*礦的爲(wèi)。為10.6urn"比表而秒對匸對如凍4T比衣面積僅為胃瓷謹(jǐn)球唐礦和不銹制雄球唐礦分別為2%.為廉b比表面積的8倍.諛結(jié)果與I:述0樣的粒反分帀卑本致IH3UM«r和話化0化的1IH3UM«r和話化0化的1F宅3EffectoftempexitiweonocidahaiofcUfferattihnoUeM21燦和話化皿的幀分圖4Wf不同AVQFffMnBhfTAAinXRDMiMFig.4XRD;<ttenvoffixertctixgoxtcakbedfor90inh<tdifferenttemperonires2J

10、機械活化對氧化速率的影響圖3為皈礦打活化礦高迫氯化15nun(l<jM化率與ft的關(guān)系曲如可以看出.機械話化顯若堆HlAT快鐵礦的高溫黑化廩礦左6009焙燒15ndn的氧化沖僅“59%當(dāng)淄度升至900X?時.氧化率堀加至向機械活化2hlii.ttttr在700C時的置化半C達(dá)別92炕這足山恢恢礦的氧化是氣網(wǎng)多彳速率與扶快礦的反應(yīng)活性和比表面積有關(guān).而機械活化方面便鈦佚礦晶格畸變和茨面活性增人.i&xtrttttr分子的平均能at,從向使飲快礦高溫氧化所需的活化繼f降,另方面機械活化后扶快礦的比衣面積軸大了8倍.23機械活化對仕快礦氧化過程的影響23.1甌礦的氯化過用圖4為時在不同

11、溫度F焙燒90xdii的樣品的XRD含圖可以看出.焙燒溫度為400X?時.無新的品相產(chǎn)生.而飲鐵礦衍射崢強度下降.說明舗化反向已撿開始x焙燒紬度為500X?時.出現(xiàn)了少址的FgO：和金幻仃TQ?：祁度|600V升謝:個S00"C時.和帙鎂枕軟朵相的衍射崢明顯寬化.艮強度卜降.而氣化產(chǎn)物山于結(jié)I昭度很低.衍肘峰也牧為化.并與未氧化的tk帙礦衍財峰部分更楡、勺焙燒溫度為800r時.出現(xiàn)新的令川期偽金紅石FeTiO'樣品中主宴物村為TiOFe:OJllFeTiO.：鯉埃升和亍9009時,FTxO用I帙錢鐵氧雜郴主全J8氏出現(xiàn)了假板性礦（Fe2TiOs少.而金紅石TiO,顯若堀如進(jìn)-

12、步升溫至1000X?時.FgTiO片本ifi火.Fe.TiOJu!141*1.而FjO；明顯減少.I浚物棚為弘*0$以及少fit的TiO和F©O”堊F上述結(jié)果.J®礦的氯化過程可以表示為:400-700r2FeTiO1/20：Fe：Ot2T1O：（1）soor12FeTiOj-30：=2Fe:0j*4Fe2Ti.O9（2）900r:IiOs<TiO;（3）1000FeO,TiO2FeTiO；（4）上堆執(zhí)化過崇嚴(yán)卯。研丸枝花鐵怏礦氯化mmiwi近.23.2話化F的眥化過和HH5為鐵礦ntm度下«ft90ixunInlfjXRD可以和l；,400"C時

13、.和鐵樸飲氧雜相衍mat明顯卜'降.說明mH化岸常星靳在低«化階錄。血產(chǎn)物的結(jié)晶度主I化產(chǎn)物為FsOJlFsTiQ,但是沒有觀柬到金纖禪陷出現(xiàn)88009時出現(xiàn)了假板.MK）,和金伍石T»2NMr和帙脫氧雜相游加升溫V900-ClljFe.TiO.|HTiO：増加.而FsTiiO減少I弋物相足Fe/HO.TQF丄Q和Fc/H6：進(jìn)步升溫至1000X?時.I嚶411>JFe2TiO5和TlOy血FeOIFeP.全消失.11、叫»»1C11>'1ii0AIt&Jq-1ttOX上上舁山JMOX*a>t仝、認(rèn)nc»

14、;*cccot一仝空二aot二=、MOX11AiL1l1ti1亠.»亠亠ft10X30409060F0）102才K5球佈卜同&屹卜處恢90mn;XRDM«TigSYRDp«ttmKrfflvihnmitrartvatximcmmrpd<ndcalcinedfa90mm<tcUffaattempentiireII（1lO.曉:s，丄呼_”s*ciox3040seorotoaqK6不和Hit課瞬0不同溫反如埶XRDramYRDpaltwrcafthtlkniwartmtvdmctanbacttlpot<ndcalcmedfor90inm<

15、;tcUfferautanpnhitEJT：述結(jié)壯團(tuán)瓷辭球磨礦的窩化過程為:溫度在4007009時.反應(yīng)同X2）：溫度5-800-900X?時.反應(yīng)同式3）：反矗紬發(fā)為1000f時.反應(yīng)同式4）.1*16為柿桝Ut球卅U帙«4不同韶及卜第燒90mm后的XRD說圖可知在焙燒M為400C時鐵鐵礦的氧化L111«顯乏低溫氧化（400-600C）.1.耍欽化產(chǎn)物為F.O和Fe2TiA.但是發(fā)fj觀察劉金紅1T1OJIUM：&為700（1：出現(xiàn)了假板佚礦FeTiOi；紅石叫,而鈦怏礦和鐵像鐵氯雜和完全消次1幷溫度升至8009時.FsTxCh川TO*牙堆増加】嗖砌相足F敘TiO

16、“TiO：.F2：和Fe/HQ，,：升泡至900X?時.FaTiQu消九而FaOs減少1W物相為FM6TO和少fl!Fe：Ot：進(jìn)步升溫至1000V時F®O也已完全消失.匸耍物相為Fe.HO,和TiO一生于上述結(jié)果不銹翎雄球翳的較化過程為,溫度&400-floor時.反應(yīng)詞式2“溫度竹700S00C時以“:J3.；9001000-CHj忒（4）.JXRD分析結(jié)果.比軟廉礦9活化礦的絶化過氛町以看出.活化飲枕化反應(yīng)（2）發(fā)心的初1ft度比原礦降低釣400C.7；化礦氧化產(chǎn)物的和變反應(yīng)3）和（4）沮度也U8之降低.鋼雄活化礦的相變反應(yīng)溫度比原礦降低r200C這是由J方面機械活化使

17、ttttr處于高能位狀念M人布斯自山能增人從而祕了氛化反應(yīng)的度.另方面氛化胡度低.生成的FsTiA和FtA«中聞產(chǎn)的度都不鬲（參見圖5和6）.fccMAW*高的反應(yīng)話性,從而導(dǎo)卜了后埃的相變反應(yīng)總度降低.梵中.不銹tWMF活化0氧化和郴變反向胡度均低J向輕塚活化0這說明44MMM?球瞬貝仃史好的活化效果*述結(jié)倫可知.4活化礦的執(zhí)化反應(yīng)中沒竹觀察到鈦：、化k應(yīng)1）的發(fā)丨而在目所報道IfjUtt礦（未活化礦）熱氧化反應(yīng)中的包含諛反應(yīng).ttfiBkceswai*01Xiao等的研宛.氧化丄1和（2）均JS于固相擴散反應(yīng)機理.伯是氧化反1I受瓠氣的擴散拎制何置化反?I*«受鐵寓f的擴散控制根據(jù)固體化學(xué)理論卩»固體內(nèi)離f的擴做速率與晶體內(nèi)的缺陷數(shù)ft和缺陷的運動有關(guān).機械話化導(dǎo)品恪畸變晦人.從而増加r品休內(nèi)的缺陷救規(guī)而低渤熱氧化乂加連r缺陷的運動.因此住活化儀扶礦的低溫氧化階段快離子在未反應(yīng)tkr中的擴散速半加快.另一方面如曲所述.機械活化顯為定降低了反應(yīng)淑度.低詔下F成物結(jié)晶度低.缺陥增加.仗離f在氧化反應(yīng)（2）產(chǎn)物層中的擴敬速率也將増人.而氣體分尹在固體物中的擴ttifi*主整受產(chǎn)物層致