【摘 要】
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广西贵港高铁、高硅三水铝石型铝土矿的开发利用方案——“烧结—高炉冶炼—提取氧化铝”已经被证实经济上、技术上可行。工业试验打通了该方案中“烧结—高炉冶炼”的工艺流
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广西贵港高铁、高硅三水铝石型铝土矿的开发利用方案——“烧结—高炉冶炼—提取氧化铝”已经被证实经济上、技术上可行。工业试验打通了该方案中“烧结—高炉冶炼”的工艺流程。在整个工艺中,铁的回收率可达98%,炉渣自粉率达97%以上、氧化铝浸出率达81.64%。高炉冶炼产生的铝酸钙炉渣作为提取氧化铝的物料,其性能直接影响到氧化铝的回收。铝酸钙炉渣的主要成分是七铝十二钙和硅酸二钙。鉴于实际炉渣成分复杂、氧化铝浸出率较低,本文在前人工作的基础上,对“高炉冶炼”部分的物料配比优化采用复杂化学平衡计算方法进行了理论研究,建立了纯体系铝酸钙炉渣配料优化数学模型。基于最小自由能原理建立了铝酸钙炉渣CaO-SiO2二元系、CaO-Al2O3-SiO2三元系配料优化数学模型。本文考察了配钙量对体系中SiO2、Al2O3走向的影响,模型运算结果与实际烧结试验结果趋势一致,都是在C/S=2、C/A=1.7时得到最佳炉渣,而在其他配比下炉渣成份比较复杂。基于质量作用方程组法建立了铝酸钙炉渣CaO-Al2O3-SiO2-MgO四元系配料优化数学模型,运用该模型计算了不同MgO添加量下炉渣的平衡组成。同时,通过烧结试验对该模型进行了验证。试验验证表明,模型运算结果与实际烧结试验结果趋势一致,MgO主要改变了物料中Al2O3的走向。随着MgO添加量的提高,物料中Al2O3的走向从12CaO·7Al2O3向20CaO·13Al2O3·3MgO·3SiO2转化。
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