第20期
碳热还原法富选蓝晶石矿
作者:
作者机构:
分类号:
卷号:
期号 : 2010 年, 第20期
内容简介

    俄罗斯某蓝晶石矿在利用碳热还原法富选蓝晶石精矿时使用的原矿主要含有Al2O3 51.97%、SiO2 40.94%。其主要工艺流程:将含有蓝晶石精矿、还原剂和疏松剂的混合料成型;以较低的压力制成坯体或者制成球团;坯体或球团进行热处理(1 700~1 800 ℃),在最高温时保温1~4 h。将煅烧后的试样或球团破碎成颗粒料,为了将粘结成分去掉,还需要对这些颗粒进行磨碎;用重力分隔的方法将高铝部分从氧化硅中区分捡出来,将其放入700 ℃的氧化气氛中煅烧,得到最终产物。选料所得的最终产品(80% Al2O3,12%SiO2)可以用于生产莫来石-刚玉质耐火材料或者用于生产氧化铝。
    为了研究硅石在被碳还原阶段的气相物,通过在试样内制造出一种高气孔率来部分模拟一个开放的系统,使其吸收形成气相的物料。结果发现,在含碳的填充料中发现有致密的绿色小薄板,这些小薄板由碳和新形成的相构成。
    对所研究的材料体系能够发生的反应过程进行了热力学分析,通过分析掌握了在对蓝晶石进行热处理过程中分解出来的氧化硅的碳热还原机理。在对蓝晶石进行碳热还原过程中,整个坯体中所含的碳在准开放的系统中不是通过直接接触的方法直接参与到SiO2相的还原过程中,而是将SiO2分解成SiO。由于这种二次作用,在蓝晶石的莫来石化过程中生成的氧化硅在含碳情况下会发生高温分解,生成气相SiO,这种气相SiO从坯体本体中扩散开来,将硅元素输送到碳质填充料中,在这里被还原生成SiO2、Si和SiC。在还原试样中硅含量与碳是数量的关系已经印证了这一还原过程机理和碳在还原时的作用。
(编译自俄刊《新型耐火材料》2010,№4)

热点排行