用铁矿石制备还原铁粉的研究_龚国华

S e r i e s N o .389N o v e m b e r 2008

金 属 矿 山M E T A LM I N E 总第389期

2008年第11期

龚国华(1978—),男,广西地矿建设工程有限公司,工程师,硕士,530023广西南宁市建政路1号。

用铁矿石制备还原铁粉的研究

龚国华1

　霍　焱2

　朱瀛波

3

(1.广西地矿建设工程有限公司;2.南宁市人民检察院;3.武汉理工大学)

摘　要　固态条件下氧化铁的还原是制备还原铁粉的必要步骤。本研究采用不同的还原剂对赤铁矿石和磁铁矿石进行了固态下碳还原研究。研究结果表明,还原温度和还原时间对还原铁粉的金属化率具有显著影响。在相同条件下,赤铁矿石较磁铁矿石易于被还原成还原铁粉。研究还表明采用合适的还原剂可以大大降低还原温度,缩短还原反应时间,从而降低生产能耗和生产成本以获得更好的经济效益。

关键词　还原铁粉　赤铁矿　磁铁矿　金属化率

I n v e s t i g a t i o n o nt h e P r e p a r a t i o no f R e d u c e dI r o nP o w d e r f r o m I r o nO r e

G o n g G u o h u a 1

　H u o Y a n 1

　Z h u Y i n g b o

2

(1.C u a n g x i C e d o g y ＆M i n e r a l C o n s t r u c t i o nE n g i n e e r i n gC o .,L t d .;2.T h e P e o p l e 's

P r o c u r a t o r a t e o f N a n n i n g ;3.W u h a n U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y )

A b s t r a c t T h e r e d u c t i o n o f s o l i d f e r r i c o x i d e i s a n e c e s s a r y s t e p f o r p r o d u c i n g r e d u c e d i r o n p o w d e r .C a r b o n r e d u c t i o n a t s o l i d s t a t e o f h e m a t i t e a n d m a g n e t i t e b y v a r i o u s r e d u c e r s a r e i n v e s t i g a t e d .T h e r e s u l t s s h o wt h a t t h e r e d u c t i o n t e m p e r a t u r e a n d t i m e h a v er e m a r k a b l ee f f e c t o n t h e m e t a l l i z a t i o nr a t e o f r e d u c e di r o np o w d e r .U n d e r t h e s a m e c o n d i t i o n s ,h e m a t i t e i s e a s i e r t ob e r e d u c e d t h a n m a g n e t i t e .T h e r e s e a r c hr e s u l t s a l s o i n d i c a t e s t h a t t h e a d o p t i o n o f a p r o p e r r e d u c e r c a n g r e a t l y r e -d u c e t h e r e d u c t i o n t e m p e r a t u r e a n da l s o s h o r t e nt h e t i m e o f r e d u c t i o n ,t h u s d e c r e a s i n gt h e p r o d u c t i o ne n e r g yc o n s u m p t i o n a n d c o s t a n dg a i n i n g a b e t t e r e c o n o m i c p e r f o r m a n c e .

K e y w o r d s R e d u c e d i r o np o w d e r ,H e m a t i t e ,M a g n e t i t e ,M e t a l l i z a t i o n r a t e

还原铁粉是一种技术指标高、质量要求严的粉末冶金原料,其工艺技术、生产规模和品种牌号是衡量一个国家粉末冶金水平的重要指标之一。还原铁

粉的应用范围十分广泛,遍及机械、冶金、电子、兵器、石油、化工、医药、食品等工业和农业领域

[1]

。

用还原铁粉制造机器零件具有省材、省时、易于自动化、容易大规模生产和改善劳动环境等优点。近年来,随着我国粉末冶金技术的发展,粉末冶金制品正向高密度、高强度、形状复杂等方向发展

[2]

。还原

铁粉作为粉末冶金制品的主要原料,它对粉末冶金制品的性能有着重要影响,所以对还原铁粉的研究开发是一项重要课题。

还原铁粉生产国外普遍采用H E G E N A S 法,即以铁矿石为原料,添加一定量的还原剂直接生产还原铁粉

[3]

。如瑞典的H O G A N A S 、美国的H O E -

G A N S E 、日本的同和等均采用直接用铁矿石生产高质量的还原铁粉。

针对我国鞍山地区的赤铁矿和冀东地区的磁铁

矿,采用不同还原剂分别进行了还原试验研究。试验结果对还原铁粉生产原料和还原剂种类的选择以

及还原工艺的改进有一定的指导作用。1　试验研究1.1　试验原料

本次试验使用赤铁矿精矿和磁铁矿精矿进行试验,其中赤铁矿来自我国鞍山地区,磁铁矿来自我国冀东地区。赤铁矿和磁铁矿的多元素化学分析结果见表1。

表1　原矿多元素化学分析结果 %

元　素T F e F e O S i O 2C a O M g O A l 2O 3S 赤铁矿磁铁矿

69.871.8

0.15

45.99

0.23

0.63

0.05

0.05

0.02

0.018

0.16

0.15

0.018

0.091

还原剂采用无烟煤和焦碳粉两种。其中无烟煤

产自华北地区,其化学成分分析结果见表2。焦碳

·

55·

粉为冶金焦,含C 81%,试验中将还原剂破碎到-3m m 使用。试验所用碳酸钙为化学纯。

表2　无烟煤成分分析结果

品　名碳含量

/%灰分

/%挥发分/%含水率

/%S t .d

/%热值

/(M J /k g )无烟煤

81.63～87.76

4.56～10.34

7.04～9.43

0.22～

1.95

0.06～0.16

30.45～33.53

1.2　试验装置和试验方法

本试验使用马弗炉进行还原,试验中每个坩锅装铁矿粉250g ,碳粉290g (碳粉中每110g 掺有10g 碳酸钙粉末)。物料共分3层,最外层为碳粉,中

间层为铁矿粉,最内层为碳粉,3层呈同心环状分布(试验模具为外径5c m ,内径为2c m 的同心环筒)。2　试验结果与讨论2.1　使用焦碳粉作为还原剂

将矿样和焦碳粉装入试验模具中分别在1000℃、1050℃、1100℃、1150℃温度下进行焙烧2h 、4h 、6h 、8h 。试验结果如表3所示。

表3　不同还原条件下金属化率比较结果 %

样品

温　度

/℃反应时间/h

2468赤铁矿

磁铁矿

1000

9.3226.46531.25431.937105024.53554.54275.01681.911110062.49990.76291.80993.859115086.39693.04393.63793.4611000

11.35628.51434.89944.479105026.23450.18858.83560.238110046.56572.86991.23190.61150

66.497

90.788

90.486

91.717

由表3可进行如下分析:

(1)同种矿物在不同焙烧温度和焙烧时间下还原试验结果见图1、图2所示

。

图1　焦碳粉还原赤铁矿试验结果

◇

-1000℃;□-1050℃;△-1100℃;○-1150℃

从图1和图2可看出,在较低的焙烧温度下(约低于1100℃),两种矿物很难获得满意的金属化率指标。只有在温度超过1100℃的前提下,并保证不少于6h 的焙烧时间才能获得满意的金属化率指

标。

(2)不同矿物在相同焙烧温度和不同焙烧时间下还原试验。结果见图3、图4、图5、图6

。

图2　焦碳粉还原磁铁矿试验结果

◇

-1000℃;□-1050℃;△-1100℃;○-1150

℃

图3　赤铁矿、磁铁矿在1000℃下试验结果

◇

-赤铁矿;□-

磁铁矿图4　赤铁矿、磁铁矿在1050℃下试验结果

◇

-赤铁矿;□-

磁铁矿图5　赤铁矿、磁铁矿在1100℃下试验结果

◇

-赤铁矿;□-磁铁矿

从图3可看出,还原温度低于1000℃,赤铁矿

·

56·总第389期 金 属 矿 山 2008年第11期

的金属化率始终低于磁铁矿。而在图4中则可发现在1050℃的还原温度下,赤铁矿的金属化率已经全面超过了磁铁矿。显而易见,赤铁矿金属化率随温度增加而增加的趋势比磁铁矿显著

。

图6　赤铁矿、磁铁矿在1150℃下试验结果

◇

-赤铁矿;□-磁铁矿

图5、图6则反映了焙烧时间对金属化率的影响。结果表明,即使在足够高的反应温度下,如果焙

烧时间低于4h ,两种矿石都不能获得满意的金属化率指标。6h 到8h 的焙烧时间是比较合适的,继续延长焙烧时间对金属化率的影响不显著。从图5、图6可见,1100℃的反应温度足以使两种矿石的金属化率提高到极限水平,但是所消耗的时间相对较长。1150℃的反应温度则可以在较短的时间内使金属化率提高到93%以上的水平,且所得到的金属化率略高于1100℃。另外从曲线图上看,当反应温度达到1100℃以后,赤铁矿的金属化率已经超过磁铁矿。而从图6也可看出,赤铁矿的金属化率较磁铁矿高。综合认为对于以赤铁矿为原料,焦碳粉为还原剂生产还原铁粉在1150℃焙烧6h 是比较合适的工艺参数。

2.2　使用无烟煤作还原剂

用无烟煤和焦碳粉为还原剂,在1050℃的焙烧温度下,对赤铁矿进行还原焙烧试验,结果见图7。从图7可知,当采用无烟煤作为还原剂时,在相对低的温度下焙烧4h ,赤铁矿的金属化率就能达到97.48%,从而说明无烟煤具有更好的反应活性,

对图7　无烟煤、焦碳粉还原赤铁矿试验结果

◇

-无烟煤;□-焦碳粉

还原过程影响较大。在还原过程中,碳的气化反应

是还原反应的关键因素。所以,本试验选用优质无

烟煤作还原剂。虽然无烟煤和焦碳粉的主要成分都是碳元素,但由于结构不同,无烟煤具有很强的挥发性,因而比焦碳粉的反应活性强。

3　结　论

(1)还原焙烧温度对还原过程具有很大影响作用,随着还原焙烧温度的升高,试验指标逐渐改善。温度升高对铁氧化物的还原和碳的气化均有促进作用,但温度的升高受到灰渣软熔和生成2F e O ·S i O 2等低熔点矿物的限制,所以反应器内的温度应有控制地达到最佳温度以缩短还原焙烧时间。

(2)采用优质无烟煤做还原剂可以提高还原反应的速度。

(3)赤铁矿较磁铁矿易于被还原,采用赤铁矿作为还原铁粉的生产原料优质无烟煤作还原剂可以降低还原温度,缩短还原时间,从而降低生产能耗和生产成本,获得更好的经济效益。

参　考　文　献

[1]　王善春.我国钢铁粉末的发展和展望[J ].粉末冶金工业,

2000,10(2):25-31.

[2]　王克银,等.用左权超纯铁精矿粉制取还原铁粉的性能[J ].粉

末冶金工业,2001,11(6):23-25.

[3]　俞燮廷.用赫格纳斯法生产海绵铁和还原铁粉[J ].粉末冶金工

业,1997,7(3):31-39.

(收稿日期　2008-09-19)

(上接第48页)

(3)在铜部分优先流程不加石灰的条件下,采用Z -200+丁黄药为捕收剂,既有利于浮选过程的选择性保证精矿品位,又有利于获得较高的铜回收率,使部分可浮性好的单体铜矿物得到及时回收,提高了铜精矿品位。

(4)小型闭路试验结果获得铜精矿含铜

21.15%、回收率分别达到83.62%和硫精矿含硫38.86%、回收率63.31%,选别效果较好。

(5)工业试验结果证明其浮选新工艺是成功的,通过连续工业试验获得的选矿技术指标与当前生产累计的指标对比,新的浮选工艺制度可以提高铜品位1.07%和回收率18.33%。

(收稿日期　2008-09-20)

·

57· 龚国华等:用铁矿石制备还原铁粉的研究 2008年第11期

直接还原炼铁

直接还原炼铁 在低于矿石熔化温度下，通过固态还原，把铁矿石炼制成铁的工艺过程。这种铁保留了失氧时形成的大量微气孔，在显微镜下观察形似海绵，所以也称为海绵铁；用球团矿制成的海绵铁也称为金属化球团。直接还原铁的特点是碳、硅含量低，成分类似钢，实际上也代替废钢使用于炼钢。习惯上把铁矿石在高炉中先还原冶炼成含碳高的生铁。而后在炼钢炉内氧化，降低含碳量并精炼成钢，这项传统工艺，称作间接炼钢方法；而把炼制海绵铁的工艺称作直接还原法，或称直接炼铁（钢）法。 直接还原原理与早期的炼铁法（见块炼铁）基本相同。高炉法取代原始炼铁法后,生产效率大幅度提高,是钢铁冶金技术的重大进步。但随着钢铁工业大规模发展，适合高炉使用的冶金焦的供应日趋紧张。为了摆脱冶金焦的羁绊，18世纪末提出了直接还原法的设想。20世纪60年代，直接还原法得到发展，其原因是：①50～70年代，石油及天然气大量开发，为发展直接还原法提供了方便的能源。②电炉炼钢迅速发展，海绵铁能代替供应紧缺的优质废钢,用作电炉原料,开辟了海绵铁的广阔市场。③选矿技术提高,能提供高品位精矿,使脉石含量可以降得很低，简化了直接还原工艺。1980年全世界直接还原炼铁生产量为713万吨，占全世界生铁产量的1.4％。最大的直接还原工厂规模达到年产百万吨，在钢铁工业中已占有一定的位置。 海绵铁中能氧化发热的元素如硅、碳、锰的含量很少，不能用于转炉炼钢，但适用于电弧炉炼钢。这样就形成一个直接还原炉－电炉的钢铁生产新流程。经过电炉内的简单熔化过程，从海绵铁中分离出少量脉石，就炼成了钢，免除了氧化、精炼及脱氧操作，使新流程具有作业程序少和能耗低的优点。其缺点是：①成熟的直接还原法需用天然气作能源，而用煤炭作能源的直接还原法尚不完善，70年代后期，石油供应不足，天然气短缺，都限制了直接还原法的发展。②直接还原炉－电炉炼钢流程，生产一吨钢的电耗不少于600千瓦·时,不适于电力短缺地区使用。③海绵铁的活性大、易氧化，长途运输和长期保存困难。目前，只有一些中小型钢铁厂采用此法。 现在达到工业生产水平或仍在继续试验的直接还原方法约有二十余种，主要分为两类：使用气体还原剂的直接还原法按工艺设备来分，有三种类型，包括竖炉法、反应罐法和流态化法。作为还原剂的煤气先加热到一定温度（约900）,并同时作为热载体，供还原反应所需的热量。要求煤气中H、CO含量高,CO、H O含量低；CH在还原过程中分解离析的碳要影响操作,含量不得超过3％。用天然气转化制造这样的煤气最方便；也可用石油（原油或重油）制造，但价格较高。用煤炭气化制造还原气，是正在研究的课题。 竖炉法在竖炉中炉料与煤气逆向运动，下降的炉料逐步被煤气加热和还原，传热、传质效率较高。竖炉法以Midrex法为代表，是当前发展最快、应用最广的直接还原炼铁法，其改进的生产流程示意见图1[ Midrex法生产流程示意]

铁粉标准样本

1、铁粉产品的化学分析应符合表1规定 2、铁粉的外观应呈银灰色, 其表面不得出现氧化锈迹; 粉中不得混有外来夹杂物。 3、在用金相显微镜观察时, 铁粉的颗粒形态应呈不规则海绵状。 4、铁粉产品的物理工艺性能应符合表2规定。 5、需方对铁粉产品的性能另有特殊要求时, 可由供需双方另行商定。 试验方法 1、化学分析 还原铁粉中的总铁、锰、硅、碳、硫、磷、盐酸不溶物的含量及氢损值分别按GB223.5、GB223.7、GB223.34、GB223.59、GB223.63、GB223.68、GB5158进行测定。 2、物理-工艺性能测定

还原铁粉的松装密度、流动性、压缩性的测定及筛分析分别GB1479、GB1480、GB1481、GB1482进行。测定铁粉的压缩性时, 外加硬脂酸锌1%, 成形时的单位压力为500MPa。如需测定铁粉的成形性时, 可按GB11106进行。 3、颗粒形态检查 用金相显微镜检查铁粉颗粒的形态。 检验规则 1、还原铁粉由供方技术监督部门进行验收, 保证产品质量符合本标准规定, 并填写质量证明书。 2、铁粉产品应成批提交验收; 同一牌号的每批产品必须经过合批混匀, 合批重量不得小于3000kg . 3、需方对收到的铁粉产品可按本标准规定进行检验。如检验结果与本标准规定不符时, 应在收到该产品之日起的一个月内向供方提出, 由供需双方协商解决。若需仲裁时, 由供需方管理不善而造成检验结果不合格时, 应由需方负责。 4、抽检产品的取样方法按GB5314进行。 5、如一批铁粉的检验结果不符合本标准的规定时, 则应按6.4条的规定在该批铁粉中取双倍数量的样品, 并对有关项目进行复验。 包装和标志 1、铁粉产品应采用干净、不易吸潮且不易破损的包装容器( 如塑料袋外加尼龙纺织袋、塑料桶等) 严密包装, 一般净重为25kg, 也要由供需双方另行商定其它的包装方法。 2、包装容器上应有牢固标志标明: 产品名称、牌号、净重和供方名称等, 并印有”防潮”字样和”GB”符号。 3、每批产品应附有质量证明书, 其中注明: a供方名称; b产品名称; c产品牌号、批号、批重及件数; d各项检验结果及技术监督 超纯铁精矿粉生产还原铁粉在中国的发展现状及前景 吴霞 摘要: 还原铁粉的化学成分稳定、纯度高( 其全铁含量达98.5%以上) 、杂技含量低、压缩性高、成型性好, 是一种优质的粉末 冶金机械零件生产的基础原料。文中阐述了国内外由超纯铁精矿粉生产还原铁粉的发展现状及技术进步, 并指出在中国用超纯铁精矿 粉还原生产铁粉的发展前景。 工业铁粉是一类技术指标高、质量要求严、量大面广的冶金产品, 其工艺技术、生产规模、品种质量都是衡量一个国家粉末冶 金水平的重要标志之一。

铁矿石基础知识

铁矿石基础知识 v 1 铁矿石的分类及特性 v 2 配料计算 v 3 铁矿石经济性评价 v 矿石和脉石 v 地壳中的铁贮量比较丰富，按元素总量计占%，仅次于氧、硅及铝居第四位。但在自然界中铁不能纯金属状态存在，绝大多数形成氧化物、硫化物或碳酸盐等化合物。不同的岩石含铁品位可以差别很大。凡在当前技术条件下，从中经济地提取出金属铁的岩石称为铁矿石。这样，铁矿石中除了含Fe的有用矿物外，还含有其他化合物，统称为脉石。常见的脉石有SiO2、Al2O3、CaO及MgO等。 v 天然铁矿石的分类及特征 v 天然铁矿石按其主要矿物分为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿等几种，主要矿物组成及特征见表1-1。 v 赤铁矿又称红矿，其主要含铁矿物为Fe2O3，其中铁占70%，氧占30%，常温下无磁性。但Fe2O3有两种晶形，一为α- Fe2O3 ，一为γ- Fe2O3 ，在一定温度下，当α- Fe2O3转变为γ- Fe2O3时，便具有了磁性。 v 色泽为赤褐色到暗红色， v 由于其硫、磷含量低，还原性较磁铁矿好，是优良原料。 v 赤铁矿的熔融温度为：1580~ 1640℃。

磁铁矿主要含铁矿物为Fe3O4，具有磁性。其化学组成可视为Fe2O3·FeO，其中FeO=30%，Fe2O3·=69%；TFe=%，O=%。磁铁矿颜色为灰色或黑色，由于其结晶结构致密，所以还原性比其它铁矿差。磁铁矿的熔融温度为：1500~1580℃。这种矿物与TiO2和V2O5共生，叫钒钛磁铁矿；只与TiO2共生的叫钛磁铁矿，其它常见混入元素还有Ni、Cr、Co等。在自然界中纯磁铁矿很少见，常常由于地表氧化作用使部分磁铁矿氧化转变为半假象赤铁矿和假象赤铁矿。所谓假象就是Fe3O4虽然氧化成Fe2O3·，但它仍保留原来磁铁矿的外形。 v 在自然界中纯磁铁矿很少见，常常由于地表氧化作用使部分磁铁矿氧化转变为半假象赤铁矿和假象赤铁矿。所谓假象就是Fe3O4虽然氧化成Fe2O3·，但它仍保留原来磁铁矿的外形。它们一般可用TFe/FeO的比值来区分： v TFe/FeO= 为纯磁铁矿石 v TFe/FeO< 为磁铁矿石 v TFe/FeO=~ 为半假象赤铁矿石 v TFe/FeO> 为假象赤铁矿石 v 式中，TFe－矿石中的总含铁量（%），又称全铁；FeO－矿石中的FeO含量（%）。 v 褐铁矿通常指含水氧化铁的总称。 v 如3Fe2O3·4H2O称为水针铁矿；2Fe2O3·3H2O才称褐铁矿。这类矿石一般含铁较低，但经过焙烧去除结晶水后，含铁量显着上升。颜色为浅褐色、深褐色或黑色，硫、磷、砷等有害杂质一般多。 菱铁矿又称碳酸铁矿石，因其晶体为菱面体而得名。颜色为灰色、浅黄色、褐色。其化学组成为FeCO3，亦可写成FeO·CO2，其中FeO=%，CO2=%； TFe=% 。常混入Mg、Mn等的矿

第三章钒钛磁铁矿直接还原基本原理

3.1 钒钛磁铁矿矿物特征及其还原特点 3.1.1 钒钛磁铁矿的矿物特征 钒钛磁铁矿还原过程表现的种种特点都是由它的矿物组成及结构特征和精矿处理过程（如钠化-氧化）所导致的变化而引起的。 钒钛磁铁矿的主要金属矿物为钛磁铁矿和钛铁矿，其次为磁铁矿、褐铁矿、针铁矿、次生黄铁矿；硫化物以磁黄铁矿为主，另有钴镍黄铁矿、硫钴矿、硫镍钻矿、紫硫铁镍矿、黄铜矿、黄铁矿和墨铜矿等。脉石矿物以钛普通辉石和斜长石为主，另有钛闪石、橄榄石、绿泥石、蛇纹石、伊丁石、透闪石、榍石、绢云母、绿帘石、葡萄石、黑云母、拓榴子石、方解石和磷灰石等。某单位对太和铁精矿的矿相组成鉴定结果为：钛磁铁矿占92%，钛铁矿占3%，硫化物占1.5%，脉石占3.5%。 化学光谱分析表明，攀西地区钒钛磁铁矿中含有各类化学元素30多种，有益元素10多种，若按矿物含量进行排序，依次为Fe、Ti、S、V、Mn、Cu、Co、Ni、Cr、Sc、Ga、Nb、Ta、Pt；若以矿物经济价值排列，则排序为Ti、Sc、Fe、V、Co、Ni。 钛磁铁矿是由磁铁矿（Fe3O4）、钛铁晶石（2FeO·TiO2）、铝镁尖晶石（MgO·Al2O3）、钛铁矿（FeO·TiO2）所组成的复合体。钛铁晶石是磁铁矿固溶体分解的连晶，交织成网格状，片宽仅0.0002～0.0006毫米。镁铝尖晶石呈粒状及片晶状与磁铁矿晶体密切共生，其粒度一般为0.002～0.030毫米，片晶宽度一般为0.002～0.008毫米。钛铁矿多为片状、板格状，粒晶多为0.01毫米，片晶一般宽0.030～0.0015毫米。 由于精矿磨矿粒度要求-200目（相当于0.074毫米）占80%，故上述与磁铁矿共生的各种矿物无法机械分离，在铁富集时，钛也富集了，这就是钒钛磁铁矿不能通过选矿将铁与钛分离的根本原因。 3.1.2 钒钛磁铁矿的还原特点 （1）含Ti的铁氧化较难还原 钛磁铁矿矿物中的铁处于还原难易程度不同的状态中，与磁铁矿相比，钛铁晶石、钛铁矿等含Ti的铁氧化物较难还原的。根据Ti与Fe的结合的形式不同，含Ti的铁氧化物还原的难易程度又有很大差异，这部分铁占全铁的比率对球团还原的金属化率影响较大。 攀枝花红格矿区钒钛铁精矿的化学成分组成如表3-1所示。 表3-1钒钛铁精矿化学分析结果（%） Fe 下：

粉末冶金生产的基本工艺流程

转贴]粉末冶金生产的基本工艺流程 标签：转贴粉末冶金生产基本工艺流程时间：2008-11-26 21:23:53 点击：2803 回帖：0 上一篇：[转贴]金属磨损自修复抗磨剂的性下一篇：金相显微镜的外形尺寸图(图) 粉末冶金生产的基本工艺流程包括：粉末制备、粉末混合、压制成形、烧结及后续处理等。用简图表示于图7-1中。陶瓷制品的生产过程与粉末冶金有许多相似之处，其工艺过程包括粉末制备、成形和致密化三个阶段。 2．1 粉末制备 2．1．1 粉末制备 粉末是制造烧结零件的基本原料。粉末 的制备方法有很多种，归纳起来可分为机械 法和物理化学法两大类。 （1）机械法机械法有机械破碎法与液 态雾化法。 机械破碎法中最常用的是球磨法。该法 用直径10~20mm钢球或硬质合金对金属进行 球磨，适用于制备一些脆性的金属粉末（如 铁合金粉）。对于软金属粉，采用旋涡研磨 法。 雾化法也是目前用得比较多的一种机械 制粉方法，特别有利于制造合金粉，如低合 金钢粉、不锈钢粉等。将熔化的金属液体通 过小孔缓慢下流，用高压气体（如压缩空气） 或液体（如水）喷射，通过机械力与急冷作 用使金属熔液雾化。结果获得颗粒大小不同的金属粉末。图7-2为粉末气体雾化示意图。雾化法工艺简单，可连续、大量生产，而被广泛采用。

（2）物理化学法常见的物理方法有气相与液相沉 积法。如锌、铅的金属气体冷凝而获得低熔点金属粉末。 又如金属羰基物Fe(CO)5、Ni(CO)4等液体经180~250℃ 加热的热离解法，能够获得纯度高的超细铁与镍粉末， 称为羰基铁与羰基镍。 化学法主要有电解法与还原法。电解法是生产工业 铜粉的主要方法，即采用硫酸铜水溶液电解析出纯高的 铜。还原法是生产工业铁粉的主要方法，采用固体碳还 原铁磷或铁矿石粉的方法。还原后得到得到海绵铁，经 过破碎后的铁粉在氢气气氛下退火，最后筛分便制得所 需要的铁粉。图7-2 粉末气体雾化示意图 2．1．2 粉末性能 粉末的性能对其成形和烧结过程，及制品的性能都有重大影响，因而对粉末的性能必须加以了解。粉末的性能可分为物理性能、化学性能和工艺性能。物理性能有颗粒形状、粒度及粒度组成、密度、硬度、加工硬化性、塑性变形能力以及显微组织等；化学性能有化学成分；工艺性能有粉末的松装密度、流动性和压制性等。通常用下述几个主要性能来评价粉末的性能。 （1）颗粒形状、粒度及粒度组成 a．颗粒形状颗粒形状是决定粉末工艺性能的主要因素。用不同方法制造的粉末形状不同，如表7-2所示。颗粒的形状如图7-3所示。颗粒形状对粉末的压制成形和烧结都会带来影响。如表面光滑的粉末颗粒，其流动性好，对提高压坯的密度有利。但形状复杂的粉末，对提高制品的压坯强度有利，同时能促进烧结的进行。 表7-2 颗粒形状、松装密度与粉末生产方法的关系 粉末生产方法 粉末颗粒形状 松装密度g/cm3 粉末生产方法

试验铁矿石900℃间接还原性能检测

实验三、 铁矿石900℃间接还原性能检测 【实验性质】综合性实验；学时：4 3.1实验目的 （1） 了解并掌握铁矿石还原动力学性能测定方法。 （2） 了解所用设备的工作原理及基本操作方法。 （3） 进一步巩固所学冶金物理化学过程热力学、动力学等专业基础知识，并运用所学相关知识，对影响铁矿石还原动力学性能的相关因素进行分析讨论，提高理论联系实际的水平。 （4） 通过实验，使得同学们的动手能力和分析问题与解决问题的能力得到提高。 3.2实验装置及实验原理 现代高炉生产中，铁矿石的还原是高炉冶炼要完成基本任务，还原过程包括两部分，既间接还原和直接还原。间接还原是指还原剂是气体为即CO或H2的还原过程；直接还原是指用固体C完成的还原。间接还原是高炉上部最主要的反应，在目前高炉冶炼技术条件下，尽量发展间接还原。充分利用高炉煤气中的CO(H2)，对于改善高炉冶炼过程的能量利用，降低焦比具有重要的意义。间接还原的反应是由高价氧化物到低价氧化物的反应，即： 3Fe2O3+CO(H2)=2Fe3O4+CO2(H2O) Fe3O4+CO(H2)=3FeO+CO2(H2O) FeO+CO(H2)=Fe+CO2(H2O) 所谓铁矿石的还原性，是指铁矿石中的氧化铁被CO(H2)还原的难易程度。高炉工作者力求铁矿石具有良好的还原性，因此需要通过实验测定铁矿石的还原性。还原性是评价铁矿石冶炼价值的重要指标。 在本实验采用热天平失重法，其原理为：在900℃条件下，将悬挂于电子天平下反应管内的500克铁矿石通入还原气体CO或H2，铁氧化物中的氧与还原性气体发生反应，生成CO2或H2O而排出反应管外，铁矿石因失氧而重量逐渐减轻，这样便可计算出各时刻的相对还原度；画出还原度随时间变化的还原曲线。 本实验方法为《铁矿石的还原性测定方法》GB/T13241-91标准方法，该方法参照ISO7215标准实验装置见图3-1。

一次还原铁粉价格

随着一次还原铁粉的使用量的逐渐增多，消费者在购买的时候也是越来越在意其价格，毕竟能购买到物美价廉的产品基本上是每一个消费者的心愿。那下面，就这个问题给大家分享一下，以便大家进行了解。 具体情况下的价格是：1.如果消费者需要的产品质量相对的比较好，这时的价格相对的就会贵一些，在3800元以上一吨；如果消费者不需要质量特别好的产品，这时的价格一般在3200元-3700元之间一吨。 2.如果消费者购买的产品厂家知名度相对的比较高，其价格相对的也会贵一些，在3500元-4000元之间一吨；如果消费者不是特别的在乎品牌，而是购买性价比比较高的产品，其价格一般在3000元-3300元之间一吨。 3.在不同的地区，一次还原铁粉的售卖价格也是不一样的。例如：在河南其价格大概在2800元-3200元之间一吨；在河北，其价格在2900元-3400元之间一吨；在上海，其价格在3200元以上一吨；在湖北，其价格大概在3100元以上一吨等。

上述就是具体的情况和价格，消费者在进行购买的时候可以参考。但是需要注意的是：价格是由成本控制的，厂家在出售的时候不会低于自己的生产价值，这时如果有的厂家给的价格过低，消费者在购买的时候就需要慎重了，以免购买的产品质量存在隐患，从而影响后期的使用情况。 销售一次还原铁粉的厂家，这里给大家推荐--巩义市大发冶金炉料有限公司，该公司成立于1995年，坐落于巩义市大峪沟镇桥沟工业区，交通便利。公司从事还原铁粉和散装炉料生产二十余年，具有设备和生产工艺，现已达到年产一次还原铁粉10000吨，二次还原铁粉5000吨，在此基础上公司不断对设备工艺进行改进和创新，实现了还原铁粉生产的流水作业。

铁矿石 入门知识 大全 整理版

铁矿石基础知识 一、矿石基础 1、粒度：粒度太小时影响高炉内料柱的透气性，煤气上升阻力增大。粒度过大又将影响炉料的加热和矿石的还原。由于粒度大，减少了煤气和矿石的接触面积，使矿石中心部分不易还原，从而使还原速度降低，焦比升高。 粗粉：基本在0-10毫米，但10毫米以上一般不超过10%，0.15毫米以下最大不超过35%。精粉：基本是国内产，在200目以下。国内一般用外矿都是粗粉，精粉要求0.074mm 以下的不少于70%。 块矿：有两种，一种是标准块，粒度6-40毫米。另外一种是混合块，混合块一般需要筛选破碎后才可以使用。原矿：未经选矿或加工的矿石。少数原矿可直接应用，大多数原矿需经选矿或其他技术加工后才能利用。 2、铁精粉酸碱度： （CaO+MgO）/(SiO2+Al2O3)>1.2；碱性矿石； （CaO+MgO）/(SiO2+Al2O3)=0.8~1.2；自溶性矿石； （CaO+MgO）/(SiO2+Al2O3)=0.5~0.8；半自溶矿石； （CaO+MgO）/(SiO2+Al2O3)<0.5；酸性矿石； 也可以简化成CaO/SiO2比进行评价。国内的铁矿大多是酸性矿石。 3、酸性烧结矿：碱度(CaO/SiO2)小于0.5的烧结矿，由铁精矿或富矿粉不加或少加熔剂烧结而成。机械强度较高，但还原性差；单独使用此种矿入炉冶炼，需加入大量石灰石；而且还原性差，导致高炉产量低、焦比高。如果高炉为了更好地脱硫则希望使用碱性矿。 4、铁精矿要求：(1)含铁量要高。磁铁精矿含铁量要在65％以上，赤铁精矿在60％以上，褐铁精矿应在50％以上。含铁量的波动小于±0.5％。(2)水分要低。水分对贮存运输、矿石混匀、造球等都有很大影响。一般磁铁精矿的水分应低于10％。(3)粒度合适。

铁矿石基础知识

铁矿石基础知识 第一节铁矿石及其分类 一、矿物、矿石和岩石 地壳中的化学元素经过各种地质作用，形成的天然元素和天然化合物称为矿物。它具有较均一的化学成分和内部结晶构造，具有一定的物理性质和化学性质。 矿石和岩石均由矿物所组成，是矿物的集合体。但是，矿石是在目前的技术条件下能经济合理地从中提取金属、金属化合物或有用矿物的物质。因此矿石和岩石的概念是相对的。 矿石又由有用矿物和脉石矿物所组成。矿石中能够被利用的矿物为有用矿物，目前尚不能利用的矿物为脉石矿物。 二、铁矿石的分类及主要特性 在自然界中，金属状态的铁是极少见的，一般都和其他元素结合成化合物。现在已知道的含铁矿物有300多种，但在目前的工艺条件及技术水平下能够用作炼铁原料的只有20多种。根据含铁矿物的主要性质，按其矿物组成，通常将铁矿石分为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿四种类型。 1．磁铁矿 磁铁矿化学式为Fe3O4，结构致密，晶粒细小，黑色条痕。具有强磁性，含S、P 较高，还原性差。 2．赤铁矿 赤铁矿化学式为Fe2O3，条痕为樱红色，具有弱磁性。含S、P较低，易破碎、易还原。 3．褐铁矿 褐铁矿是含结晶水的氧化铁，呈褐色条痕，还原性好，化学式为 nFe2O3·mH2O(n=1～3，m=1～4)。褐铁矿中绝大部分含铁矿物是以2Fe2O3·3H2O 的形式存在的。

4．菱铁矿 菱铁矿化学式为FeC03，颜色为灰色带黄褐色。菱铁矿经过焙烧，分解出C02气体，含铁量即提高，矿石也变得疏松多孔，易破碎，还原性好。其含S低，含P 较高。 各种铁矿石的分类及其主要特性列于表2-1。 第二节、高炉冶炼对铁矿石的要求 铁矿石是高炉冶炼的主要原料，其质量的好坏，与冶炼进程及技术经济指标有极为密切的关系。决定铁矿石质量的主要因素是化学成分、物理性质及其冶金性能。高炉冶炼对铁矿石的要求是：含铁量高，脉石少，有害杂质少，化学成分稳定，粒度均匀，良好的还原性及一定的机械强度等性能。 一、铁矿石品位 铁矿石的品位即指铁矿石的含铁量，以TFe％表示。品位是评价铁矿石质量的主要指标。矿石有无开采价值，开采后能否直接入炉冶炼及其冶炼价值如何，均取决于矿石的含铁量。 铁矿石含铁量高有利于降低焦比和提高产量。根据生产经验，矿石品位提高1％，焦比降低2％，产量提高3％。因为随着矿石品位的提高，脉石数量减少，熔剂用量和渣量也相应减少，既节省热量消耗，又有利于炉况顺行。从矿山开采出来的矿石，含铁量一般在30％～60％之间。品位较高，经破碎筛分后可直接入炉冶炼的称为富矿。一般当实际含铁量大于理论含铁量的70％～90％时方可直接入炉。而品位较低，不能直接入炉的叫贫矿。贫矿必须经过选矿和造块后才能入炉冶炼。 二、脉石成分

我国钒钛磁铁矿直接还原分析

我国钒钛磁铁矿直接还原分析 摘要 本文概括地介绍了我国钒钛磁铁矿资源分布情况。钒钛磁铁矿是重要的资源，世界各国的研究及生产实践表明，使用高炉冶炼法钒钛磁铁矿是难以冶炼的铁矿石。因此钒钛磁铁矿冶炼大量使用非高炉冶炼法，即采用直接还原法。本文详细地阐述了直接还原法中隧道窑、回转窑、转底炉、竖炉这四种常见炉的结构、反应原理、国内工艺现状及反应特点，并指出了我国钒钛磁铁矿直接还原工艺的发展方向。 关键词钒钛磁铁矿直接还原隧道窑回转窑转底炉竖炉 前言 目前国外钒钛磁铁矿主要分布在南非、前苏联、新西兰、加拿大、印度等地。我国钒钛磁铁矿矿床分布广泛，储量吩咐，储量和开采量居全国铁矿的第3位。已探明储量98.3亿吨，远景储量达300亿吨以上，主要分布在四川攀枝花地区、河北承德地区、陕西洋县、甘肃什斯镇、广东兴宁几山西代县等地区。 钒钛磁铁矿冶炼的利用问题，远在上19世纪上半叶，瑞典、挪威、美国、英国都进行过试验，均未取得结果。20世纪30年代开始日本、前苏联开始在不同容积的高炉上研究冶炼钒钛磁铁矿的工艺，结论是：炉渣中TiO2 限制在16%以下，实际生产中采用配10%—15%的普通矿冶炼含钒生铁，渣中TiO2为9%—10%，TiO2含量越高冶炼难度越大。世界各国的研究及生产实践表明，钒钛磁铁矿是难以冶炼的铁矿石。 通过多年的努力，钒钛磁铁矿已解决高炉冶炼等多项技术难题，逐渐形成了以高炉-转炉流程为主的综合回收其中铁、钒和钛的技术路线，实现了铁、钒和钛元素的大规模化利用，形成了铁钒钛系列产品的大规模工业生产能力。然而高炉-转炉流程最大的缺点是：为了利用钒钛磁铁矿中的铁和钒浪费了大量的高钛型炉渣，造成钛资源的严重浪费，又造成很大的污染，从而形成了巨大的环境压力，所以开发适宜钒钛磁铁矿综合回收利用的工艺流程势在必行。本文对钒钛磁铁矿煤基直接还原工艺的炉体结构、原理、特点、现状、投资价格进行简单探讨，指出煤制气-竖炉直接还原工艺为还原钒钛磁铁矿的发展提供新的途径。 直接还原指在低于矿石熔化温度下，通过固态还原把铁矿石炼制成铁的工艺过程。直接还原铁的特点是碳、硅含量低，成分类似钢，实际上也代替废钢用于炼钢。作为传统工艺的补充，钒钛磁铁矿直接还原工艺以其环保、原料广泛的特点受到了市场的青睐。按还原剂的不同，直接还原工艺分为煤基直接还原和气基直接还原。气基直接还原方式生产直接还原铁在国外一直占有较大的市场份额。我国煤基直接还原钒钛磁铁矿已经得到了广泛的应用。 隧道窑、回转窑、转底炉和竖炉的结构与还原原理 隧道窑结构与还原原理

铁矿石基础知识汇总

铁矿石基础知识汇总 一、铁矿石品种 1、PB粉、块(Pb Fines/Pb Lumps)：产于澳大利亚，又称皮尔巴拉混合矿（必和必拓公司经营），粉的品位在61.5%左右，部分褐铁矿，烧结性能较好；块的品位在62.5%左右，属褐铁矿，还原性好，热强度一般。PB粉和块可由汤姆普赖斯矿、帕拉布杜矿、马兰杜矿、布鲁克曼矿、那牟迪矿和西安吉拉斯矿等矿山的粉矿混匀成。 2、杨迪粉(Yandi Fines)：产于澳大利亚（必和必拓公司经营），品位在58%左右，铝含量低，属褐铁矿，结晶水较高，混合制料所需水分要求较高，因其结构疏松，烧结同化性和反应性较好，因此可部分替代纽曼山粉矿或巴西粉矿。含相对低的Al2O3，而且这两种矿粉都比哈默斯利矿粉粗，它们都有合理的冶炼性能，但烧结性能不佳。 3、麦克粉（Mac Fines）：MAC粉的正常品位在61.5%左右，目前供给中国市场多为58%左右的品位，部分属褐铁矿，烧结性能较好，含有5%左右的结晶水，炼铁时烧损较高，随其配比加大，烧结矿的烧成率逐步下降。经钢厂研究，MAC粉配比在15％-20％时烧结矿小于5mm级水平较低，配比为20％的烧结成品率最高。 4、纽曼粉、块矿(Newman Fines/Newman Lumps)：产于澳大利亚的东皮尔巴拉的纽曼镇的纽曼山矿，属赤铁矿，烧结性能较好，粉的品位在62.5%左右，块的品位在65%左右，由澳大利亚西澳州必和必拓公司生产。 5、罗布河粉、块(Robe River Fines/Robe River Lumps)：产于澳大利亚的罗布河铁矿联合公司；品位在57.5%左右，含3%-5%的复合水，这会导致高燃料率及低生产率；属于褐铁矿，烧结性能不好，但其烧结矿的冶炼性能很好。 6、火箭粉：又称FMG（福蒂斯丘金属集团（Fortescue metal Group (FMG)））粉，由澳大利亚第三大铁矿石生产商FMG公司生产；据说用作火箭发动机燃料的一种成分，故称火箭粉，其品位在58.5%左右，硅4左右，铝1.5左右，属于褐铁矿，烧结性能较好，储量大且单烧品位高，结晶水在8%左右。FMG粉矿化学成分优于扬迪粉，但烧结性能和造球性能不如扬迪粉。 7、火箭特粉：由FMG公司生产的品位57.5%左右的火箭粉，硅5个左右，铝2个左右，其它冶炼性能同火箭粉。超特粉的品位低于火箭特粉1个品位，在56.5%左右，硅6左右，铝3个左右，结晶水在8.5%左右，其它冶炼性能类似。 8、阿特拉斯粉块：由澳大利亚第四大铁矿石生产商Atlas Iron公司生产的位于澳大利亚皮尔巴拉矿山的铁矿石，品位在57.5%，属褐铁矿，结晶水在9%左右，硅含量高，在8%左右，物理化学性能和冶炼性能跟火箭粉的超特粉相近。 9、KMG粉：由澳大利亚私人矿业公司KMG生产，该矿位于澳大利亚珀斯，是距离中国最近的西澳矿山，紧邻西澳最北的港口。矿山预计两年内产矿6700万吨，为58-59%的低品位粗粉赤铁矿为主，硅8%，铝3%，磷0.08%，硫0.03%。性能类似于火箭特粉，但比火箭特粉的硅高很多。 10、CSN粉、块：巴西CSN公司（全称为巴西国有黑色金属公司）生产的铁矿石，铁含量在65%以上，硅含量在1%-2%。 11、SSFT粉，巴西淡水河谷公司专门为中国市场配制的烧结粉，SSFT的铁含量在65%左右，硅含量在4.4%左右。 12、卡粉：卡拉加斯粉的简称，英文简称SFCJ粉，全称SINTER FEED Carajas，铁含量在65%以上（65-67%），硅含量在1%-2%。铝1%左右，磷0.033-0.045%，烧损1.6%左右，水分8-9%，产于巴西卡拉加斯矿的铁矿石，因为该地方的粉矿的质量优异，不会像南部矿源那样参差，所以在国际市场上十分受欢迎，价格也高于南部矿源。 13、巴西南部粉：该矿位于巴西有南部矿源“铁四角”，又称巴西南部粉，南部矿区主要矿山有Itabira、Mariana、Mihas Centrals、Paraopebal、Vargem Grande、Itabiritos，均处于巴西铁四角地区，南部矿区主要开采方式为露天开采。这一带以铁英岩为主，赤铁矿含量较高，含铁量在66％左右。主要包括SSFG粉（巴西南部标准烧结粉，铁品位65%，硅3.2-3.8%，铝1.2-1.8%，磷0.049-0.065%，锰0.25-0.40%，水6.5-8.5%，烧损1.7%左右），SFOT粉等。 14、巴粗：指巴西粗颗粒粉矿，是巴西粗粉的统称，包括卡粉、SSFT粉、CSN粉、南部粉等。品位从65%-58%不等，其中东南部铁四角生产的矿粉冶炼性能最好。 15、印粉：指印度细颗粒粉矿，但不符合印粗的颗粒度标准。品位从40%-63.5%不等，属赤铁矿，高品位冶炼性能优良，低品位硅铝成分较高，具有较高的冶炼价值。 二、铁矿石粒度分类

铁矿石基础知识终审稿)

铁矿石基础知识 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

铁矿石基础知识 v 1 铁矿石的分类及特性 v 2 配料计算 v 3 铁矿石经济性评价 v 1.1 矿石和脉石 v 地壳中的铁贮量比较丰富，按元素总量计占4.2%，仅次于氧、硅及铝居第四位。但在自然界中铁不能纯金属状态存在，绝大多数形成氧化物、硫化物或碳酸盐等化合物。不同的岩石含铁品位可以差别很大。凡在当前技术条件下，从中经济地提取出金属铁的岩石称为铁矿石。这样，铁矿石中除了含Fe的有用矿物外，还含有其他化合物，统称为脉石。常见的脉石有SiO2、Al2O3、CaO及MgO等。 v 1.2 天然铁矿石的分类及特征 v 天然铁矿石按其主要矿物分为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿等几种，主要矿物组成及特征见表1-1。 v 赤铁矿又称红矿，其主要含铁矿物为Fe2O3，其中铁占70%，氧占30%，常温下无磁性。但Fe2O3有两种晶形，一为α- Fe2O3 ，一为γ- Fe2O3 ，在一定温度下，当α- Fe2O3转变为γ- Fe2O3时，便具有了磁性。 v 色泽为赤褐色到暗红色， v 由于其硫、磷含量低，还原性较磁铁矿好，是优良原料。 v 赤铁矿的熔融温度为：1580~ 1640℃。

磁铁矿主要含铁矿物为Fe3O4，具有磁性。其化学组成可视为 Fe2O3·FeO，其中FeO=30%，Fe2O3·=69%；TFe=72.4%，O=27.6%。磁铁矿颜色为灰色或黑色，由于其结晶结构致密，所以还原性比其它铁矿差。磁铁矿的熔融温度为：1500~1580℃。这种矿物与TiO2和V2O5共生，叫钒钛磁铁矿；只与TiO2共生的叫钛磁铁矿，其它常见混入元素还有Ni、Cr、Co等。在自然界中纯磁铁矿很少见，常常由于地表氧化作用使部分磁铁矿氧化转变为半假象赤铁矿和假象赤铁矿。所谓假象就是 Fe3O4虽然氧化成Fe2O3·，但它仍保留原来磁铁矿的外形。 v 在自然界中纯磁铁矿很少见，常常由于地表氧化作用使部分磁铁矿氧化转变为半假象赤铁矿和假象赤铁矿。所谓假象就是Fe3O4虽然氧化成Fe2O3·，但它仍保留原来磁铁矿的外形。它们一般可用TFe/FeO的比值来区分： v TFe/FeO=2.33 为纯磁铁矿石 v TFe/FeO<3.5 为磁铁矿石 v TFe/FeO=3.5~7.0 为半假象赤铁矿石 v TFe/FeO>7.0 为假象赤铁矿石 v 式中，TFe－矿石中的总含铁量（%），又称全铁；FeO－矿石中的FeO 含量（%）。 v 褐铁矿通常指含水氧化铁的总称。 v 如3Fe2O3·4H2O称为水针铁矿；2Fe2O3·3H2O才称褐铁矿。这类矿石一般含铁较低，但经过焙烧去除结晶水后，含铁量显着上升。颜色为浅褐色、深褐色或黑色，硫、磷、砷等有害杂质一般多。

钛白用还原铁粉

《硫酸法钛白用还原铁粉》行业标准 编制说明 2013年12月

《硫酸法钛白用还原铁粉》行业标准编制说明 前言 硫酸法钛白用还原铁粉是近年来发展起来的用于硫酸法生产钛白粉时作还原剂的铁粉，广泛用于硫酸法钛白工艺生产钛白粉，技术经济效果十分良好。由于使用该铁粉可大大提高钛白生产时的还原效率，降低生产成本，目前硫酸法钛白生产工艺下，该铁粉是硫酸法钛白生产的较好还原剂。随着近年来钛白粉市场的高速发展，还原铁粉得到广泛应用，国内生产企业数量及生产规模迅速增加。 目前还原铁粉的主要标准有YB/T 5308-2011 《粉末冶金用还原铁粉》、YB/T 5138-1993 《电焊条用还原铁粉》、GB/T 3473-2003《化学试剂还原铁粉》，而硫酸法钛白用还原铁粉尚无相应的行业和国家标准，特别是没有高含量金属铁化学分析方法国家标准或行业标准。由于硫酸法钛白用还原铁粉至今尚无行业标准及国家标准，造成该铁粉没有一个规范、统一的产品质量指标及检测方法，铁粉生产企业的产品质量也参差不齐，钛白粉生产企业对铁粉的验收使用也无统一的规范要求。基于钛白行业的特殊性及其对还原剂的特殊要求以及分析检测的需要，有必要制定《硫酸法钛白用还原铁粉》行业标准及其配套的高含量金属铁化学分析方法，完善标准体系，满足还原铁粉生产、使用和贸易等诸多方面的需求，推动还原铁粉的生产和应用，促进行业内生产企业有序竞争，规范行业发展。满足生产企业生产需要和下游用户使用需要，进一步推动我国钛白行业的发展，支撑我国钛白产业发展，拓展还原铁粉产品应用技术领域，为企业创造效益，为社会创造财富。 我公司（攀枝花钢城集团有限公司）是最早实现将铁粉推广应用于硫酸法钛白粉生产的企业之一，并早在2005年就依据硫酸法钛白用还原铁粉的生产和使用情况制定了硫酸法钛白用还原铁粉企业标准，从我公司企业标准的实施情况看，已得到用户的广泛认可，硫酸法钛白粉生产企业所使用的还原铁粉及铁粉生产企业均参照我公司企业标准在生产和使用。我公司（攀枝花钢城集团有限公司）拟根据多年来的生产实践，结合硫酸法钛白粉行业要求及本铁粉行业现状，以我公司企业标准为基础，参考各主要生产企业和使用企业的产品的技术要求的基础上确定技术要求，制订《硫酸法钛白用还原铁粉》行业标准。修订后的标准应达到科学、合理、可行，具有可操作性，与相关标准和法律、法规协调统一，满足生产、贸易的需要，最终通过国家标准化主管部门组织的审定并发布实施。

还原铁粉

还原铁粉灰色或黑色粉末，又称“双吸剂”，能够吸收空气中的水分和氧气，常用于食品保鲜。还原铁粉一般由四氧化三铁在高热条件下在氢气流或一氧化碳气流中还原生成，主要成分为结构疏松的单质铁。由于还原铁粉本身已为粉末状，再加之其微观结构又十分疏松，故其表面积极大。在化工生产及实验室作业中常用作优质还原剂。 注意 还原铁粉由于易氧化，故要粉碎分级必须要在保护气体的状态下进行，一般要进行超微粉碎分级时是用JZDB氮气保护粉碎分级机进行超微粉碎分级，如果只是要对还原铁粉进行高精分级则只需用JZDF氮气保护分级机即可。

另外在市面上销售的一种热袋，其结构为两层包装袋，外层为不透气包装，内层为一装满还原铁粉的透气小包，使用时只需打开外层包装，使空气进入，还原铁粉即可立即与氧气反应产生热，可使温度保持在45度左右长达4小时之久。其原理也是利用了还原铁粉易与氧化剂反应的特点。原理及应用 在中学化学课程中常用的关于还原铁粉的方程式有(人教版高一第一 册<金属及其化合物>)： 3Fe+4H2O(g)=高热=Fe3O4+4H2 还原铁粉通俗是利用固体或气体还原剂（焦炭、木炭、无烟煤、水煤气、转化天然气、分解氨、氢等）还原铁的氧化物(铁精矿、轧钢铁鳞等)来制取海绵状的铁。还原过程中分为（固体碳还原）一次还原和二次还原，一次还原就是固体碳还原制取海绵铁，一次还原主要流程是：(铁精矿、轧钢铁鳞等)→烘干→磁选→粉碎→筛分→装罐→进入一次还原炉→海绵铁。二次精还原流程:海绵铁→清刷→破碎→磁选→二次还原炉→粉块→解碎→磁选→筛分→分级→混料→包装→成品。用还原法所生产的优质铁粉，各项参数达标，Fe≥98%，碳≤0.01％，磷和硫都小于0.03％，氢损为0.1～0.2％。还原铁粉的主要用途有：粉末冶金制品还原铁粉，此行业耗用还原铁粉总量的60%~80%。电焊条用还原铁粉，在药皮中加入10～70％铁粉可改进焊条的焊接工艺并显著提高熔敷效率。化工用还原铁粉，主要用于化工催化剂，贵金属还原，合金添加，铜置换等。切割不锈钢铁粉，在切割钢制品时，向氧-乙炔焰中喷射铁粉,可改善切割性能，扩大切割钢种的范围，提高可切割厚度。我国粉末冶金行业技术的不断提高，目前粉末冶金零件广泛应用与飞机，枪械，摩托车，家庭轿车，汽车，农机，矿山，电动工具，机床，运输等各种机械行业。

高炉和直接还原用铁矿石 体积密度的测定(标准状态：现行)

I C S73.060.10 D31 中华人民共和国国家标准 G B/T34568 2017/I S O3852:2007 高炉和直接还原用铁矿石 体积密度的测定 I r o no r e s f o r b l a s t f u r n a c e a n dd i r e c t r e d u c t i o n f e e d s t o c k s D e t e r m i n a t i o no f b u l kd e n s i t y (I S O3852:2007,I D T) 2017-10-14发布2018-07-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局

前言 本标准按照G B/T1.1 2009给出的规则起草三 本标准使用翻译法等同采用I S O3852:2007‘高炉和直接还原用铁矿石体积密度的测定“三与本标准中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下: G B/T10322.1 2014铁矿石取样和制样方法(I S O3082:2009,I D T)三 本标准由全国钢铁工业协会提出三 本标准由全国铁矿石与直接还原铁标准化技术委员会(S A C/T C317)归口三 本标准起草单位:首钢总公司二冶金工业信息标准研究院三 本标准主要起草人:马泽军二吴朝晖二青格勒二师莉二马丽二张彦二刘文旺三

高炉和直接还原用铁矿石 体积密度的测定 1范围 本标准规定了测定高炉和直接还原用铁矿石体积密度的两种测定方法三 方法1适用于最大粒度在40mm以下的铁矿石三 方法2适用于任何粒度的天然和加工铁矿石三 注:这里测得的体积密度并不一定能够代表铁矿石在紧密状态或堆存状态下的实际体积密度三 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的三凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件三凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件三 G B/T10322.5 2000铁矿石交货批水分含量的测定(I S O3087:1998,I D T) G B/T10322.7 2016铁矿石粒度分布的筛分测定(I S O4701:2008,I D T) G B/T20565 2006铁矿石和直接还原铁术语(I S O11323:2002,I D T) I S O3082:2000铁矿石取样和制样方法(I r o no r e s S a m p l i n g a n ds a m p l e p r e p a r a t i o n p r o c e-d u r e s) 3术语和定义 G B/T20565界定的术语和定义适用于本文件三 4原理 将试验样装入已知体积的容器中,使容器中料面与容器口齐平三体积密度计算值为试验样质量与容积之比三 5取样二制样和试验样的制备 5.1取样和制样 对于方法1,应根据I S O3082进行取样和制样三加工铁矿石和天然铁矿石试样的重量应至少为600k g三 可使用收货状态二自然干燥或干燥炉干燥的试样进行试验三干燥炉干燥的试样需要在105??5?下干燥至恒重,在制备试验样之前将试样冷却到室温三 注1:恒重指试样连续两次测量的质量差值小于试样原始质量的0.05%三 对于方法2,最小试样重量为35t,推荐重量为50t三 注2:根据铁矿石品种和成分的不同,35t试样的体积约为14m3~23.6m3三

铁矿石和熔剂

第二讲铁矿石和熔剂 一、铁矿石 1.铁矿石的种类 根据含铁矿物的主要性质，按其矿物组成，通常将铁矿石分为四大类。 1）磁铁矿矿石 主要含铁矿物为磁铁矿，化学式为Fe3O4，含Fe0 31%，Fe203 69%，理论含铁量（按化学式计算的铁量）72.4%。 磁铁矿矿石具有强磁性，颜色及条痕均为铁黑色，坚硬、致密，难于破碎和还原。 2）赤铁矿矿石 主要含铁矿物为赤铁矿，化学式为Fe203，理论含铁量为70%，含氧量30%。 赤铁矿仅具有弱磁性，一般含硫、磷较低，与磁铁矿相比，结构较软，较易破碎和还原。 3）褐铁矿矿石 主要含铁矿物为含结晶水的氧化铁，其化学式可用mFe203nH20（m＝1-3，n＝1-4）表示，理论含铁量为55.2%-66.1%。自然界中的褐铁矿绝大部分以2Fe203·3H20形态存在。 4）菱铁矿矿石 主要含铁矿物为菱铁矿，化学式为Fe203，理论含铁量48.2%，FeO为62.1%，CO2为37.9%。外表颜色为灰色和黄褐色，风化后变为深褐色，条痕为灰色或带黄色，无磁性。 菱铁矿石含铁不高，为30%-40%，但经焙烧后，释放出CO2，其含铁量显著增加，矿石也变得疏松多孔，易破碎，还原性好。 2.铁矿石的质量评价 铁矿石是高炉冶炼的主要原料，其质量的好坏，与冶炼进程及技术经济指标有极为密切的关系。铁矿石质量评价的目的，在于了解高炉使用不同矿石的相对有利性，从而正确地利用国家资源，使得不仅从技术上，而且从经济上进行最有利的选择，有效地组织生产，获得最佳的经济效益。 1）铁矿石品位 铁矿石品位即铁矿石的含铁量，以TFe%表示。品位是评价铁矿石质量的主要指标。它决定铁矿石有无开采价值以及开采后能否直接入炉冶炼和冶炼的相对有利性。 冶炼品位高的矿石，有利于提高产量，降低焦比。根据生产经验，铁矿石品位升高1%，焦比可降低2%，产量提高3%。其原因在于：随含铁量升高，脉石数量减少，石灰石用量和渣量相应减少，既节省热量消耗，又有利于炉况顺行，为加重焦炭负荷，增加风量和采取其它强化手段创造了有利条件。 2）脉石成分与数量 脉石成分与数量在很大程度上决定着熔剂与燃料的消耗量，因此，它也是评价铁矿石的重要质量指标。 脉石含量愈少，矿石愈富。当脉石数量相同时，其中SiO2含量愈少愈好。这样冶炼时可以少加熔剂，减少渣量，有利于焦比降低，炉况顺行和产量提高。 3）有害杂质和有益元素的含量

处理铁矿石方法

处理铁矿石方法 一、处理铁矿石的目的： 1、为了将优良的矿石选出，达到提高品位的目的。 2、为了把本来因为粒度太小而不适合使用的粉矿，以及因含有不易在鼓风炉中除去的杂质的不良矿石加以利用。 二、物理处理法：这种处理方法通常是用在品位较高的矿石为了达到第一个目的而实施的，在处理过程中有下列几个步骤： 1、筛分（screening）：把不同粒度的矿石分开。 2、破碎（crushing）：把颗粹大的矿石打碎到希望的粒度。 3、选矿（beneficiation）：把矿石中有用的成份选出；这种选择的方法很多，如手选法、水洗法、浮选法、磁选法等。 三、化学处理法：这种处理方法通常是为达到前面所说的第二项目的而实施的，由于它不但可以扩大低品位矿石的适用性，而且又可以提高鼓风炉的生产效率，所以日趋重要。其处理程序有下列两种： 1、煅烧（calcination）：煅烧就是在充分供氧的情况下，将矿石加热至半熔融状态：使它产生下列的化学变化： 2FeO+1/2O2→Fe2O3 4FeCO3+O2→2Fe2O3+4CO2 4FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2 3MnCO3→Mn3O4+2CO2+CO CaCO3→CaO+CO2 由上列化学方程式，可以知道煅烧可得到下述之利益：（1）可用较廉价燃料所供之热能除去矿石中的碳酸盐及所含有水份。（2）使矿石中铁的氧化价增高，增加矿石的气孔性。（3）可以把矿石中的硫除去，这是最大的利益，尤其对含硫量高的矿石而言。 2、块状化（agglomeration）：这种处理程序最主要目的是为了将粉矿虑理成为一块一块的矿石。把这种方法简单介绍于下：

（1）团矿化（briquetting）：此种方法就是利用打煤球的原理，把粉矿在高压下压成固定大小及形状。 （2）粒矿化（nodulizing）：按照一定的比例和速率把粉矿、煤粉及煤焦油加入一个倾斜的转动炉内，加火燃烧使炉内温度接近矿石软化点；于是由于表面的粘合力，粉矿就自动结合在一起成为粒矿。 （3）球结化（pelletizing）：这种方法就是利用搓汤圆的原理把粉矿磨得很细，粒度小于10μ（微米），加入适当的水份及凝结剂，在一个圆形转盘中搓结成圆球，然后再放在加热炉内，在1100℃左右的温度下干燥和硬化成为球结。 （4）烧结（sintering）：到目前为止烧结仍是一种最重要而且是最经济的粉矿块状化方法；它不但有块状化的功能。而且有煅烧的作用。其主要的原理是把粉矿和煤粉混合均匀后，铺置在一个向前移动的链状炉床上，在上方点火，而且在链状炉床下方抽风，让空气由上往下流动，于是燃烧点渐渐由上向下移动，其中所含的煤粉在燃烧时所放出的热使得粉矿成半熔融状态，于是由于表面扩散的作用而粘结在一起，最后将它冷却后，打碎，筛选到希望的粒度。 粉矿经过烧结处理后可以得到下述之好处： （i）粉矿中所含之水份、碳酸盐、硫、磷等一部份可以被除去。 （ii）如果在烧结之前的配料时依照矿石的成份加入适量的熔剂，可做成自熔性烧结矿（Selffluxing sinter）。 （iii）可增加矿石的气孔性，对鼓风炉中的还原反应有帮助。 由于使用烧结矿不但可以增加鼓风炉的产量而且可以降低焦炭的使用量，所以目前发展的趋势乃是鼓风炉渐渐采用烧结矿为冶炼生铁的主要原料。不过如果粉矿的粒度太小（如粒度小于10微米的量很多）则不适于用烧结，必须用球结化的方法处理才行。所以目前球结化的处理方法也在逐渐的被广泛采用。