赵永强等：CO对海滨钛磁铁矿精矿直接还原-磁选工艺中还原气氛的影响 843 D-143nm -43m (c) Point I d Point 2 Element Mass fraction/% 7 Element Mass fraction/ 0 26.73 6 0 19.23 Mg 6.71 8 5 Ca 36.41 Ca Ti 59.85 Ti 44.36 6 Fe 6.71 4 Ti 3 4 Fe Mg 0 0 2 4 6 810 2 1416 18 20 0 2 3 45 7 89 10 Energy/eV Energy/eV 图8添加不同质量分数的CaO时还原产物的扫描电镜图和EDS分析.(a)无添加剂：(b)CaO的质量分数为4.4%：(c)1点能谱：(d)2点能谱 Fig.8 Morphologies and energy spectra analysis of reduced sample with different mass fractions of CaO:(a)no addictive,(b)CaO mass fraction,4.4%; (c)EDS spectrum of Point 1;(d)EDS spectrum of Point 2 50 进行研究发现，反应首先产生CO2气体，然后开始 40 产生CO,随着气化反应的加速，CO产生量远大于 CO2产生量.同时由于Ca0可以提高还原剂的气 0 化速率以及参与固固反应，促进了钛磁铁矿的还 20 原，导致CO2气体产生量增加和CO分压值降低. (2)添加CaO可以强化钛磁铁矿精矿的还原， 降低含钛矿物中的FO含量，同时还有利于钛、铁 0 组分的迁移和富集，促进金属铁颗粒的聚集长大， 2.2 CaO mass fraction/% 为后续磁选分离创造良好的条件 图9添加不同质量分数的CO对铁颗粒平均粒度的影响 (3)添加CaO提高了钛铁分离与回收的效果， Fig.9 Effects of different mass fractions of CaO on the mean size of 可以提高铁回收率、降低还原铁产品中的TO2品 iron particles 位.在还原温度为1300℃，还原时间为60min, 100 10 60 100 (a)Direct reduction iron products (b)Titaniferous products 50 90 % 840 6 号 A 。-Fe grade 70 m 20 70 -TiO grade 60 -TiO recovery 60 0 50 2.2 4.4 0 2.2 4.4 CaO mass fraction/% CaO mass fraction/% 图10添加不同质量分数的CaO对产品指标的影响.(a)还原铁产品：(b)含钛产品 Fig.10 Effects of different mass fractions of CaO on product index:(a)direct reduction iron products,(b)titaniferous products进行研究发现，反应首先产生 CO2 气体，然后开始 产生 CO，随着气化反应的加速，CO 产生量远大于 CO2 产生量. 同时由于 CaO 可以提高还原剂的气 化速率以及参与固固反应，促进了钛磁铁矿的还 原，导致 CO2 气体产生量增加和 CO 分压值降低. （2）添加 CaO 可以强化钛磁铁矿精矿的还原， 降低含钛矿物中的 FeO 含量，同时还有利于钛、铁 组分的迁移和富集，促进金属铁颗粒的聚集长大， 为后续磁选分离创造良好的条件. （3）添加 CaO 提高了钛铁分离与回收的效果， 可以提高铁回收率、降低还原铁产品中的 TiO2 品 位. 在还原温度为 1300 ℃ ，还原时间为 60 min， (a) Point 1 (b) Point 2 0 1 0 2 1 3 4 5 6 Relative intensity 7 8 (d) 2 3 4 5 6 Energy/eV 7 8 9 10 Point 2 Element O 19.23 36.41 44.36 Ca Ti Mass fraction/% Ti Ti Ca Ca O 0 2 0 2 4 6 8 10 Relative intensity 12 14 (c) 4 6 8 10 12 Energy/eV 14 16 18 20 Point 1 Element O 26.73 6.71 59.85 6.71 Mg Ti Fe Ti Mass fraction/% Fe Fe Mg O 图 8 添加不同质量分数的 CaO 时还原产物的扫描电镜图和 EDS 分析. （a）无添加剂；（b）CaO 的质量分数为 4.4%；（c）1 点能谱；（d）2 点能谱 Fig.8 Morphologies and energy spectra analysis of reduced sample with different mass fractions of CaO: (a) no addictive; (b) CaO mass fraction, 4.4%; (c) EDS spectrum of Point 1; (d) EDS spectrum of Point 2 0 2.2 4.4 0 10 20 30 40 50 Mean size/mm CaO mass fraction/% 图 9 添加不同质量分数的 CaO 对铁颗粒平均粒度的影响 Fig.9 Effects of different mass fractions of CaO on the mean size of iron particles 0 10 20 30 40 50 60 50 60 70 80 90 100 TiO2 grade TiO2 recovery (b) Titaniferous products TiO2 grade/ % TiO2 recovery/ % 0 2.2 4.4 CaO mass fraction/% 0 2.2 4.4 60 70 80 90 100 TiO2 grade/ % Fe grade, Fe recovery/ % CaO mass fraction/% 0 2 4 6 8 10 Fe grade Fe recovery TiO2 grade (a) Direct reduction iron products 图 10 添加不同质量分数的 CaO 对产品指标的影响. （a）还原铁产品；（b）含钛产品 Fig.10 Effects of different mass fractions of CaO on product index: (a) direct reduction iron products; (b) titaniferous products 赵永强等： CaO 对海滨钛磁铁矿精矿直接还原−磁选工艺中还原气氛的影响 · 843 ·