含砷铁矿石烧结及除尘灰焙烧脱砷热力学

随着钢铁工业的快速发展，中国一些复杂铁矿石已被开发利用。中国储有大量含砷铁矿，多地沉积岩铁矿中含有不等量的砷。砷在炼铁工序几乎全部被还原进入铁水中，而在炼铁与炼钢工序较难脱砷。钢中砷会降低钢的断面收缩率和冲击韧性，增加钢的脆性，加剧焊接裂纹的扩展倾向，降低焊接热影响区的低温冲击韧性，钢中砷在绝大多数情况下对钢性能都是有害的杂质元素。 武汉科技大学的学者为了研究铁矿石烧结及除尘灰焙烧脱砷问题，运用FactSage软件研究了不同氧分压、温度及碱度对含砷铁矿石烧结脱砷率、砷平衡组成、脱砷最终形态的影响，并对除尘灰焙烧脱砷流程进行热力学研究。结合烧结杯进行烧结试验，并在多气氛下利用焙烧除尘灰试验进行验证，运用XRD、SEM及EDS对矿相进行分析。结果表明，脱砷产物及脱砷率与温度、氧分压及碱度密切相关。在烧结过程中，残留在烧结矿中的砷，主要是固态砷酸盐，其他砷会以As4O6(g)等气态物质脱除。除尘灰中砷以固态As2O3(s)和As2O5(s)存在。在空气或厌氧气氛下焙烧除尘灰，会使砷转变为砷酸盐。但采用配比煤粉及厌氧条件下，在600℃以上焙烧除尘灰，可使砷以气态As4(g)挥发，在400℃以下析出单质砷。