Fe2SiO4-Cu2O體系的選擇性氯化氧化機(jī)理研究.pdf

1、銅渣中的鐵含量大都在35％以上，可以用作煉鐵原料，實(shí)現(xiàn)銅渣的二次利用。銅渣經(jīng)選擇回收所得的中仍有較高含量的銅，由于鋼鐵生產(chǎn)中很難脫銅，因此需要在煉鐵之前對(duì)銅渣進(jìn)行貧化處理。銅渣中的磁鐵礦相含量較少，鐵主要以鐵橄欖石相存在，因此直接進(jìn)行磁選效率不高。
　　通過加入氯化劑焙燒銅渣，使體系中Cu2O氯化揮發(fā)，而含鐵物相依舊保留在體系中，從而達(dá)到銅、鐵分離。通過控制CaO的添加量和氧氣量，將體系內(nèi)的Fe2SiO4氧化生成磁性的Fe3O4，

2、能有效地提高磁選鐵精礦品位。實(shí)驗(yàn)方法及研究結(jié)果如下：
　　對(duì)Cu2O-FeCl2體系進(jìn)行了熱重實(shí)驗(yàn)和動(dòng)力學(xué)分析。通過計(jì)算不同溫度下的反應(yīng)速率常數(shù)，認(rèn)為該體系中氯化揮發(fā)反應(yīng)屬于一級(jí)反應(yīng)。根據(jù)阿累尼烏斯方程求出表觀活化能為89.65 kJ/mol，認(rèn)為銅的氯化揮發(fā)反應(yīng)控制性環(huán)節(jié)可能是化學(xué)反應(yīng)。
　　對(duì)Fe2SiO4-Cu2O體系進(jìn)行氯化焙燒實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明使用FeCl2和CaCl2作氯化劑均能實(shí)現(xiàn)體系中銅的氯化。通過單因素實(shí)驗(yàn)研究

3、了氣體流量、氯化劑加入量、焙燒溫度、焙燒時(shí)間、預(yù)焙燒等對(duì)體系氯化揮發(fā)的影響，發(fā)現(xiàn)低溫下FeCl2對(duì)Cu2O的氯化揮發(fā)效果較好，且在600℃預(yù)焙燒措施能明顯提高體系內(nèi)銅的揮發(fā)量。
　　對(duì)Fe2SiO4-CaO體系進(jìn)行氧化焙燒實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明：添加CaO有利于結(jié)合Fe2SiO4中的SiO2，使FeO更容易氧化成強(qiáng)磁性的Fe3O4。但是CaO添加量過多會(huì)導(dǎo)致熔點(diǎn)升高和熔渣黏度增大，不利于氧化反應(yīng)進(jìn)行和磁選鐵析出。升高溫度有利于提高熔體的流