以我国辽宁地区丰富的硼镁铁矿资源为研究背景,研究不同试剂(包括硼镁铁矿原矿和富硼渣)、温度、粒度及气相条件下硼氧化物及相关化合物的形态;在热力学上找出使硼氧化物在固相有高化学活性而进行气固分离的最佳条件;各相应的反应条件与提取率的宏观动力学关系;利用冶金宏观动力学方法提出有价值的工艺参数。此研究既有理论意义又为一种新的提硼、氧化物甚至硼化物工艺的探索。该简单工艺可能为硼镁铁矿资源高效且生态化的综合利用提供一条捷径。
硼铁矿占我国硼资源的58%左右,但因为品位低(B2O3为7.23%,TFe为30%),长期以来这种矿石的利用受到影响。本课题对一种新的提取硼化物方法进行了探索,为硼镁铁矿资源高效综合利用提供了一条新的途径。初步分析和探讨了该体系在高温时碳热还原的热力学与动力学规律。实验所用硼铁矿成分为8.97%B2O3、18.29%SiO2、23.50% MgO、25.82%TFe。在固体碳存在的情况下,研究了不同温度、时间和气体流量对硼铁矿中各元素(B、Si、Mg)还原挥发规律的影响,初步得出以下结论 1、试样的总失重率在1200℃和1300℃时,随恒温时间的延长而增大,在1400℃和1450℃时很快达到最大值,最大失重量为61.8%。 2、在实验条件下,MgO始终存在着挥发失重。 3、在实验条件下,B2O3的失重率随着时间的增加而增大。 4、炉管口处的沉积物经XRD、SEM、化学分析等手段检测,发现B2O3的百分含量为12.49%,其中还含有MgO、SiO2等成分。 5、对硼铁矿碳热还原氮化硼氧化物作了初步的分析和探讨,发现在1450oC试样达到最大失重量,失重率为57.6%。