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作者:郭嘉诚;金永丽;赵增武;
单位:内蒙古科技大学材料与冶金学院,白云鄂博矿多金属资源综合利用重点实验室,白云鄂博共伴生矿资源高效综合利用省部共建协同创新中心,白云鄂博共伴生矿废弃物资源综合利用国家地方联合工程研究中心;
摘要:为了综合利用白云鄂博尾矿中的铌、铁资源,将微波冶金技术与直接还原技术耦合,进行白云鄂博尾矿低温碳热还原试验,研究微波场中铌和铁的选择性还原行为,优化工艺参数。结果表明:微波能够降低白云鄂博尾矿碳热还原的温度,加快金属化速度,并且随着温度的升高、保温时间的延长、升温速率的加快,铁的金属化率增加。铌矿物的还原行为与矿物中含铁量和嵌布关系有关。在富含CaO和CaF_2的区域,铌酸铁发生FeNb_2O_6→Nb_2O_5→CaNb_2O_6→Ca_2Nb_2O_6F的矿相转变;铌酸钙发生CaNb_2O_6→Ca_2Nb_2O_7→Ca_2Nb_2O_6F的矿相转变。当矿物中全铁含量(T_(Fe))=10.60%,温度小于1100℃时,铌矿物中的铌不能被C还原,主要以Ca_2Nb_2O_6F的形式分布在渣相中;当T_(Fe)=29.20%,铌矿物中的铌在1000℃时开始被C还原成NbO_2和NbC,并与Fe,FeS紧密粘连。微波场中铌、铁选择性还原的条件是还原温度900℃,保温时间40 min,升温速率30℃·min~(-1)时,铁的金属化率达到93.07%,铌矿物中的铌未被还原,实现了铌、铁的选择性还原。
关键词:微波;;选择性还原;;铌酸铁;;铌酸钙;;含铁量
基金资助:国家重点研发计划项目(2020YFC1909102);; 国家自然科学基金项目(51464039,52064044);; 内蒙古自然科学基金项目(2019MS05010)资助