预氧化镍渣直接还原铁颗粒生长动力学

摘要

煤基直接还原-磁选技术是实现镍渣中铁资源回收的重要方法.通过预氧化改善镍渣还原特性,控制还原过程中铁颗粒的生长是该工艺的关键环节.本文以氧化率和金属化率为评价指标,研究镍渣氧化行为及氧化条件对还原效果的影响.结合XRD、SEM-EDS及Image-ProPlus图像分析,探究预氧化镍渣还原过程铁颗粒生长特性并建立铁颗粒的生长动力学模型.结果表明:预氧化技术能改变镍渣含铁物相类型,有利于提高还原产物金属化率.延长还原时间及升高还原温度能够加快还原产物中金属铁颗粒的聚集和生长速度.还原温度1373 K还原时间从30 min延长至60 min时,铁颗粒的平均尺寸由8.32μm增加到29.44μm.预氧化镍渣还原过程中铁颗粒生长活化能和指前因子分别为14.591 kJ/mol和3.341,控制因素为表面扩散及铁颗粒迁移.