含铌尾矿直接还原技术

 中国铌储量较大，已探明江西、广东、广西、内蒙等十几个省都有铌矿，但原矿中铌品位低。铌在钢中能够起到细化晶粒、固溶入铁素体内使之强化的作用，NbC、NbN沉淀强化作用使铌钢的强度增加，铌在钢中具有提高晶粒粗化温度，降低钢的过热敏感性和回火脆性，提高钢的韧性，改善奥氏体不锈钢晶间腐蚀等性能。铌钢的应用越来越广泛，这对开发中国铌资源，扩大铌应用有着重要意义。
       一、热力学分析 图1是Nb各种氧化物标准状态下生成自由能与温度的关系图，由图1可以看出，在Nb的所有氧化物中NbO是最难被还原的;CO的氧势线与NbO的氧势线的交点所对应的温度是1489℃，表明标准状态下，C 直接还原NbO的最低理论温度为1489℃;但在其他条件相同的情况下，C直接还原FeO的最低理论温度(705℃)要比1489℃低得多。因此，可在 705～1489℃之间先还原含铌尾矿中的铁，再分离铁与铌氧化物，使铌进一步富集。再在1489℃以上，用C直接还原铌氧化物，进而制取低级铌铁，达到提取铌的目的。

二、熔点试验 铁矿粉的直接还原属于固态还原。因此须在确定矿粉熔化性能的基础上，进行不同装料制度的罐式法直接还原试验，所以预先进行矿粉熔化性能的试验，目的是为确定罐式法还原的还原温度。矿粉熔化性能试验的示意图，如图2所示。

三、罐式法还原试验 (一)试验方法 1、原料条件 试验所用原料的化学成分如表1，表2所示。 表1 矿粉的化学成分(质量分数)%