編號：FTJS106718
篇名：基于響應(yīng)面法的煤矸石氯化焙燒除鐵工藝參數(shù)優(yōu)化
作者：張雨涵 趙雪淞 李婷婷 王雪松 張婷
關(guān)鍵詞： 煤矸石 氯化焙燒 除鐵率 響應(yīng)曲面法 高嶺土
機(jī)構(gòu)： 遼寧工程技術(shù)大學(xué)礦業(yè)學(xué)院 遼寧工程技術(shù)大學(xué)理學(xué)院 華電金沙江上游水電開發(fā)有限公司巴塘分公司 遼寧工程技術(shù)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院
摘要： 為解決煤矸石氯化焙燒除鐵過程中氯化劑消耗量過高、焙燒時(shí)間掌握不準(zhǔn)以及除鐵率難以達(dá)到期望值的問題,以CaCl2作為氯化劑對煤矸石進(jìn)行氯化焙燒除鐵,在焙燒溫度分別為600℃,700℃,800℃,900℃,1000℃,CaCl2添加量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))分別為5%,10%,15%,20%,25%,焙燒時(shí)間分別為90 min,120 min,150 min,180 min,210 min的單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,通過Design-Expert13.0.6軟件設(shè)計(jì)和優(yōu)化了煤矸石氯化焙燒除鐵實(shí)驗(yàn)。通過方差分析、等高線分析、響應(yīng)面分析證明了模型的可靠并分析了各變量之間的交互影響關(guān)系。運(yùn)用響應(yīng)面優(yōu)化法以除鐵率為指標(biāo)優(yōu)化了工藝參數(shù)。結(jié)果表明:焙燒溫度與焙燒時(shí)間交互最為顯著,CaCl2添加量與焙燒時(shí)間交互最低。各影響因子按影響顯著性由大到小依次為焙燒溫度、CaCl2添加量、焙燒時(shí)間;隨著焙燒溫度升高除鐵率進(jìn)一步提升,由于焙燒溫度超過1000℃后產(chǎn)物會轉(zhuǎn)為莫來石,因此控制焙燒溫度不超過950℃,當(dāng)CaCl2添加量達(dá)到15%時(shí)除鐵率最好,超過這一添加量會降低除鐵率,焙燒時(shí)間達(dá)到180 min時(shí)除鐵率基本上達(dá)到了最高值,繼續(xù)延長焙燒時(shí)間對除鐵率的影響不大;對響應(yīng)面模型預(yù)測并優(yōu)化后得到了最佳的工藝條件,即焙燒溫度為915℃,CaCl2添加量為15%,焙燒時(shí)間為175 min,在此條件下除鐵率達(dá)到了95.23%,實(shí)驗(yàn)值與預(yù)測值基本一致。
