磁场下白云鄂博贫铁矿的热力学模拟

作者：张凯旋; 金永丽^*; 蒋锦韬; 赵树海

来源：中国冶金, 2023, 33(07): 21-30.

DOI：10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20230195

• 白云鄂博贫铁矿
• 最小吉布斯自由能
• 金属化率
• 硅酸盐
• 铌铁矿

基于最小Gibbs自由能计算理论建立了白云鄂博贫铁矿碳热还原的磁热力学模型，确定了白云鄂博贫铁矿体系内主要组元的磁化率随温度的变化关系，研究了不同温度和磁场强度条件下白云鄂博贫铁矿碳热反应过程中矿物转变的规律，为该反应提供了理论依据。研究表明，磁场可提高Fe金属化率，在磁场强度B=0.2 T、温度t=1 000℃条件下，金属化率达到最大值。磁场促进了硅酸盐中Mg2+、Mn2+等阳离子与Fe2+的置换，尤以0.8 T和1.0 T最为明显，对橄榄石而言，存在Fe2SiO4→(Mg、Mn)FeSiO4→(Mg、Mn)SiO4的转变，中间相(Mg、Mn)FeSiO4在0.6 T或850℃时达到峰值。磁场的存在有利于FeNb2O6→Ca2Nb2O7的转变，其中，B=1.0 T条件下铌铁矿转变为烧绿石(Ca2Nb2O7)而不发生还原的理论温度范围为774～1 164℃。磁场对FeS、TiO2、Ca5(PO4)3F以及CaF2的影响较小，其中在B=0 T、800℃条件下生成(FeO)2(TiO2),随着温度升高或者磁场强度的增大，TiO2与CaO、SiO2形成了CaSiTiO5。

• 出版日期2023
• 单位内蒙古科技大学