铁矿泥的处理.docVIP

铁矿泥的合理处理 印度，印度理工学院Kharagpur-72130 2，化学工程系 摘要：典型的印度钢铁厂的铁矿石泥中含有56％的铁，6.78％的Al2O3和5.8％的SiO2。对这种附加价值这种拒绝/使用化学处理和电解废料进行了研究。二替代化学处理路线已经探索：（i）酸提取的铁，然后用碱治疗和（ii）碱提取，从铁矿石煤泥的三氧化二铝和二氧化硅。碱提取改善铁的含量高达65％w / w的。酸提取可以提高相同的最多63％w / w的。草酸解决方案，采用不锈钢阴极和铅阳极电解铁，周围环绕着合成布膜片，产生的阴极表面上的高纯度铁存款。经过化学处理的铁矿泥是适合钢铁生产高炉，而元素铁可直接使用的电解提取用于炼钢。随着过程的详细信息，初步计算两个过程的经济性已提交。?2003-2007 B.V.保留所有权利。 关键字:铁矿石矿泥 酸萃取 碱萃取 电解冶金法 阴极 阳极 隔膜 1.介绍 铁矿的主要选矿流程会产生大量的超细粉末，相对细的等级丢弃去尾矿池。这种铁矿泥因铁含量低不能用作高炉原料。随着一天一天的积累，粗略估计印度每年产生10t含48%-60%铁的这种材料。（Das等人2008年）这就凸显了我们合理利用这些超细物料的重要性。 Das等人在1992年发现含57%Fe的铁矿泥能通过使用水力旋流器获得含64%Fe和重获49%铁。有报道称使用浮选柱能使铁矿泥铁的含量从57.5%提升到65.5%，整体的回收率为59%。一个典型的印度铁矿泥铁矿泥含57.2%的Fe，5.81%SiO2和7.05%AL2O3 通过湿法磁选和选择性磁性涂层的研究显示，在磁场强度为7.8kG的磁场中获得含62.32%Fe的铁精矿和66.5%的复苏铁（Das等人，2008）。 本研究中，铁矿泥从Joda mine,Tata Steel Limited收集，按下面的选矿过程进行研究。 i.通过酸浸出从矿泥中提取浓缩铁溶液，然后用碱性物质处理使其成为浓缩固体。 Ii.通过氢氧化钠溶液的处理减少铁矿泥中氧化铝和二氧化硅的含量，从而富集铁的含量。 iii. 用有机酸浸出铁矿泥，使用电解法从获得的溶液中得到铁。 从铁矿石中高效提取铁是可以实现的，和热浓盐酸而不是和浓硫酸或者浓硝酸酸液反应，已经研究出接触时间，酸浓度，温度，矿粒大小对铁矿在盐酸酸液中溶解的影响。氯化铁混合物的决定用盐酸萃取铁效果的好坏(Encycl. Sc Tech., 1997 )。当Fecl3浓度高时就形成Fe（OH）3。这种红褐色无定型物质Fe(OH)3也称为水合氧化铁。当Fe(OH)3失去水时形成Fe2O3。 在拜耳法中，铝土矿，最重要的铝矿石，被热氢氧化钠溶液清洗消化。使AL3O3转变为AL(OH)3 ，最终溶解在氢氧化钠溶液中。但是三氧化二铝的溶解度是由温度决定的（Encycl.of I ndustrial Chemistry , 2003）。使用拜耳法的这种基本反应，和氢氧化钠溶液反应减少铁矿泥中氧化铝的含量。铁矿泥中的另一种成分二氧化硅在这个反应过程中一样会减少。这两种成分的同时减少提高了有价铁在铁矿泥中含量。 在电解沉积或电解提取过程中，矿石中的金属接触酸而被溶解，电流从惰性阳极流流向另一极，金属被提取出沉积在阴极。在酸电解质中将铁从铁矿泥中电解出，草酸因比其他有机酸有高还原性而被选为溶剂。Ambikadevi 和Lalithambika（2000） 研究一些有机酸发现，草酸从陶瓷材料中溶解氧化铁效果最好。同时他们还得出结论，草酸浓度在0.05M-0.15M之间时，从高岭土材料中提取铁最有效，最终粒度达到90%2μm。Mostad et al. (2008)描述试验厂从硫酸溶液中电解沉积铁的操作，用铁皮和铅阳极，用隔膜包围。在可接受的功耗范围内能获得高纯度的铁。 2.铁矿尾矿矿泥的组成 Ghose (1997)研究那种铁矿石类型，主要的选矿过程和磨矿操作有关，废液中水含量决定铁矿泥的特性。Ghose 和Sen ( 2001) 总结出印度的铁矿泥主要成分是二氧化硅氧化铝和氧化形态的铁， 本研究中，铁矿泥的化学成分的数量是通过ICP - AES技术评估，在钢铁厂中其数据是有效的。本实验中使用的都是+100目的铁矿泥。原料铁矿石泥的组成如表一。 3.提取方案 3.1从铁矿泥中酸萃取出的铁，在碱处理 铁提取的步骤和从铁矿泥提取氧化铁的一样在图1. 3.2.从铁矿泥中碱萃取氧化铝和二氧化硅 重要反应包含铁矿泥在热碱液中的溶解，和拜耳反应一样。 铝矿石在热氢氧化钠溶液中反应形成可溶性铝酸钠(Encycl.of Industrial Chemistry, 2003)。 Al(OH)3+Na++OH- →Na++ Al(OH)4- 在溶解过程中第二个重要的反应是脱硅，二