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随着现代选矿技术的不断进步,白云鄂博铁精矿中的氟含量已经控制在0.5%左右,但是氟对冶金工业的影响并未消除,原因在于碱金属元素钾和钠等并未得到有效的控制,氟与钾、钠等元素的共同作用,使得生产出来的球团矿还原膨胀率大、球团矿强度低,烧结矿粘结相强度低,球团矿和烧结矿熔融区间宽等。因此,本课题对白云鄂博铁精矿焙烧过程中氟、钾、钠的逸出进行了研究,不仅为改进白云鄂博铁精矿焙烧或烧结工艺提供理论依据,而且为补充和完善特殊焙烧工艺带来理论指导;使含氟铁精矿的综合利用率得到提高。本论文主要分为两个部分:第一部分结合Factsage6.2热力学软件,针对白云鄂博铁精矿中氟、钾、钠的主要存在形式萤石、钾长石、钠辉石焙烧过程中物相的生成及氟与钾、钠的结合逸出进行研究。结果表明:钾长石在1102℃开始发生分解反应,生成白榴石(KAlSi2O6)和SiO2;钾长石中加入CaF2和CaO,体系在980℃有硅酸二钙生成,1090℃开始生成枪晶石(3CaO·2SiO2·CaF2)并且钾长石分解,1270℃枪晶石分解生成钙黄长石(Ca2Al2SiO7)、氟化钾钙(KCaF3)和KF;钠辉石965.7℃开始发生分解反应生成Fe2O3;在配加了CaF2和CaO后,钠辉石在分解并且与加入的CaO发生反应生成铁酸二钙(Ca2Fe2O5)和硅酸二钙(Ca2SiO4),当升温至1120℃时开始生成枪晶石(Ca4Si2O7F2),在1200℃时枪晶石消失,铁酸二钙和硅酸二钙依然存在,同时有新物相硅酸三钙生成,并且在焙烧过程中有NaF生成。第二部分针对钾长石-CaF2-CaO和钠辉石-CaF2-CaO两个体系,采用Coats-Redfern和Flynn-Wall-Ozawa两种方法进行热分析动力学实验及计算。研究结果表明:对于钾长石-CaF2-CaO体系动力学参数E=49.4941kJ/mol、A=13.9427,动力学函数为Ginstling-Brounstein方程,反应机理为三维扩散,机理函数为G(α)=12/3(1-α)32;而钠辉石-CaF2-CaO体系动力学参数E=48.0036kJ/mol、A=17.4685,动力学函数为Valensi方程,反应机理为二维扩散,机理函数G(α)=(1-α)ln(1-α)。本论文研究结果对改进白云鄂博铁精矿焙烧工艺,降低高炉炼铁生产中F、K、Na等有害元素的含量具有十分重要的现实意义。