磷石膏-硫酸渣煤基还原焙烧物相转化研究

摘要

还原分解是磷石膏综合利用途径之一,但分解温度高、能耗高阻碍了该方法的应用。铁基添加剂有助于降低磷石膏还原分解温度,提高磷石膏分解效率。通过热力学分析、X射线衍射(XRD)仪,研究硫酸渣为铁基添加剂,磷石膏-硫酸渣在煤基条件下同步还原焙烧的物相转化。结果表明,当磷石膏、硫酸渣和煤粉配比为30∶10∶1混合还原焙烧,温度为700~900℃时,硫酸渣可以实现磁化还原生成Fe_(3)O_(4),其中800℃时,磁选可获得铁品位和回收率分别为48.33%和32.31%的磁铁矿;温度为1000~1100℃时,硫酸渣难以发生同步还原,主要以Fe_(2)O_(3)和FeS存在。磷石膏在700~1100℃范围内逐渐分解,部分CaSO4转为Ca_(5)(PO_(4))_(3)F;当温度大于1000℃后,开始转化为CaS和Ca_(5)(PO_(4))_(3)OH。研究发现,磷石膏中杂质P和F的存在,以及分解温度对磷石膏-硫酸渣在煤基条件下的同步还原分解影响较大。本研究可为磷石膏、硫酸渣同步利用提供理论参考。