高磷鲕状赤铁矿酸浸脱磷动力学

赵栋^1,2，李光强^1,2，王恒辉^1,2，马江华²，沈毓¹，秦庆伟²

1. 武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室2. 武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室

摘 要：在HSC6.0计算软件热力学分析的基础上,采用正交实验确定了高磷鲕状赤铁矿酸浸脱磷保铁的最佳工艺,并以最佳工艺为基础进行了酸浸过程中脱磷和铁损反应的动力学研究。热力学分析表明H₂SO₄为最佳酸浸用酸。正交实验得出最佳酸浸条件为:H+浓度为0.5mol/L的H₂SO₄溶液、酸浸时间40min、温度298K、液固比200mL∶14g、搅拌速度100r/min。在该条件下,脱磷率可达98.89%,铁损率仅为0.51%。通过SEM-EDS对酸浸前后高磷鮞状赤铁块矿试样分析表征得出:经H₂SO₄浸出后,磷灰石基本完全溶解,含铁矿相未发生明显反应。动力学分析显示:优化条件下,酸浸脱磷反应在298³28K内符合收缩未反应核模型,浸出过程主要受内扩散控制,表观活化能为11.24kJ/mol;铁损反应在298³28K内遵循收缩未反应核模型,浸出过程主要受化学反应控制,表观活化能为42.24kJ/mol。

关键词：高磷鲕状赤铁矿;酸浸;正交实验;脱磷;铁损;动力学;