本文建 议 和 研 究的 铝土矿除铁 方 法 包 括焙烧 细 磨 原矿和 用 还 原 气体将 铝 土 矿中的铁 还原成磁 铁 矿或金 属 铁 二 个阶 段。

现 在 的研 究:
本文建 议 和 研 究的 铝土矿除铁 方 法 包 括焙烧 细 磨 原矿和 用 还 原 气体将 铝 土 矿中的铁 还原成磁 铁 矿或金 属 铁 二 个阶 段。若 铝 土矿 中 的铁 还原成 了 磁 铁 矿,则磁 性 比 赤铁 矿大4 0 倍,若 还 原 成 了 金 属 铁,则 磁性 比 赤 铁 矿 大 1 0 0 倍( 高 迪 恩,1 9 3 9),这 给 磁选 除 铁 带 来 了 很 大的 方便。还 原 剂 可直 接 用H2,也 可 用CO2CH或 一 些 其 它的 还 原 气体 或 气 体 混 合 物。

试 验
原矿的性质 和 分 析:从 哈 比 森 一 沃 克耐 火材 料 公 司 的 尤 发拉 采场取亚 拉 巴 马 高 铁 铝 土 矿2.5k g ,在 1 3 0 ℃ 的烘箱 中 空 气 干 燥 24 小 时 ,然 后 在 球 磨 机 中磨 到0.5 m m,作为 研 究 的 原矿 试 样二这种 矿 样 易团聚成微细 颗 粒 ,但在轻 微的 机 械力 作 用 下 很容 易 分 散。从原矿 中 缩 分 出 5 仰 试 样 , 进 行 化学 分 析,结果 见表 1.0x射 线 图 像分析 表明:铝 土矿 中 主 要存在的 矿物是 三 水铝 石 和 高 岭 石,还 存 在少 量 针 铁矿和 锐 钦 矿,还有 微量 赤 铁矿、石 英、纤 铁矿和 黄 铁矿。试 样 中团聚 的顺 粒 在 水 中 用机 搅拌 的方 式 或加 分散剂 焦 磷酸 四 钠 的方 式 分 散后,测得试 样的 平均 粒 经为2.6 1mm(L & NM i er ot r a e),比 表面 为 1.3 8。图 1 是 铝土 矿的 S E M 图 像 ( 照 片 不 清,略去 一 校者)。给矿 和 产 品中 铁 含 量 的常规分析 是通 过用 重 铬酸钾 溶液氧 化 滴 定 的 体 积来 测 定 的( 司各 特,1 939 ;希 尔德布 兰 德等,19 5 3 )。热 解 , t 分析 法研 究:首 次 使 用一 台 Dupo n t9 9 o o 热 解 重量 分 析仪 ( 简 写 成 T G A ) 与一 台 个人计 算 机 连 接,来分 析 和 处理焙 烧 和 还 原反 应 的数 据。气体流速由 转 子 流量 计来 控制(空 气 或 氮 气 流 速8 0 0 m l /分;氢 气 流 速2 4 0 0 m l/ 分。用T GA 进 行的 一 组典 型的焙 烧 和还 原 反 应试 验 的 过程:称 6 0m g 试 样 放入 铂 罐 中 ,铂 罐 放 进 T G A反应室,以 2 0 ℃ / 分的 速 度加 热 铂 罐 到 8 00 ℃,恒 温 1 0 0 分 钟然后通 入 N:清 洗 T G A 反 应 室,再 均 匀通 入 H2,使 试 样发 生还原 反 应。停止加 热,再 通 入 N2清 洗 反 应 室,完 成 了 整 个 试验 过 程。

在管 反应徽中 的 倍 烧 和 还原 反 应 试验,为 了准 备 更 多的 磁选 研究 试样,使 用 水 平放置的 管 反 应器 ( 长 7 5 cm,内 径l.g c 。 ) 进 行 试样 的 焙烧 和还 原,管 反 应 器 由 管 炉 加 热。通 常,将原矿中 缩分 出 的 三 个 2.59 的 试 样 分 别 放 进 三条 长 而 窄 的 镍舟 中,再 放 进 管 反 应器。一 般 焙烧 期 间,反 应器在 8 0 0 ℃ 下 用 N2清 洗 6 0 分 钟,还原 期 间 在8 0 0℃ 下 用 H:清洗 2 小 时。N2的 流速约 5 0 o o ml /分,H2的流速3000 ml/分。也进行 了 下 列两 种情 况 的 试验:在 50℃ 温度时还原 2 小 时 和 在 8 0 0 ℃ 温度 时 只 还 原 2 0 分 钟的 试验。还原 后,停 止加热。当 管 反 应器冷 却 到室温 时,用 N2清 洗。然后,从反应 器 中取出 三 条试 样 舟,合 并 试样,在气 密 瓶 中 保存。称 已 经上 述 还原 的 样 6 0 mg ,放 在 TG A 中继 续还 原,以 检查 它 在 管反应 器 中获 得的 还 原 度。在 Dav is 磁 选管 中的 磁 选试验:未 处理的铝土 矿 原矿和 经 管 反 应 器 进行 各种 处 理 的 还 原铝土 矿 试 样 分 别在 D v ais 磁选管中进 行 了 磁 选。一 般 Da vs i磁选 管的 给 矿 量 是1 0 9 ,给入 前,必 须 用 5 0O m l 水制成矿 浆。磁 选时的 电 流 为1.2 5 A,相 应 的 磁 场 强 度 为4 0 0 o Gs ,磁选 管 的 摇摆速 度 为 7 5 次 / 分。矿浆 给入 磁 选 管 选 别后,用 水 慢 慢冲洗,直 到非磁性 矿 物完 全 冲出 后,切 断 电流,用 水 冲 出 磁性矿 物 并 收集 起 来。将磁 性和 弱 磁 性矿 物 过滤,在 1 3 0 ℃ 烘 箱 中 空 气 干 燥,称 重,化 验 铁含 量。Davi磁 选 管 试验中,为 使入 选 矿 浆 高度分散,采用 了 高 速 搅 拌1 0 分钟 和 加分 散剂 焦磷 酸 四 钠 的 方法 来提 高 矿 浆的分 散性。试验结果 的更详 细 的讨论 见 最近 的 论文 ( 文 卡 塔 拉曼,1 9 5 5 )。