ПРИМЕНЕНИЕ ВОДОРОДА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МЯГКОГО ЖЕЛЕЗА И ФОСФОРИСТОГО ШЛАКА ИЗ ВЫСОКОФОСФОРИСТОЙ ЖЕЛЕЗНОЙ РУДЫ

Abstract

Представлены результаты экспериментальных исследований селективного восстановления железа в высокофосфористой оолитовой руде водородом. Показано, что водород как альтернатива монооксиду углерода в качестве восстановителя позволяет получать при относительно низкой температуре металлическое железо с низким содержанием фосфора. С использованием рентгенофазового анализа определен фазовый состав образцов после восстановительного обжига. При восстановлении водородом в образцах появляется α-железо, в то время как фосфор остается в составе фосфатов железа, кальция и алюминия. С помощью микрорентгеноспектрального анализа было установлено, что при восстановлении водородом при температуре 900 ℃ фосфор в металлической фазе практически не обнаруживается. В результате расплавления металлизованных образцов водородом при температуре 1600 ℃ фосфор переходит в металл за счет перераспределения фосфора между шлаком и металлическим железом под влиянием более высокой температуры. Для исключения перехода фосфора в металл при разделительной плавке в измельченную исходную руду добавлена известь. Полученная смесь обожжена в муфельной печи Nabertherm в атмосфере воздуха при температуре 1200 ℃ и продолжительности выдержки 1 ч. При обжиге происходит разрушение фосфата железа с образованием более прочных фосфатов кальция. В результате восстановления офлюсованных образцов водородом с последующим плавлением удается получить малофосфористое железо и шлак с содержанием фосфора. На основе анализа полученных данных предложена технологическая схема и набор технологического оборудования для переработки высокофосфористой железной руды с целью получения мягкого железа и фосфористого шлака.