Bộ công thơng
Hội KHKT đúc luyện kim việt nam







Báo cáo tổng kết
Đề tài ngiên cứu khoa học và phát triển công nghệ cấp bộ

Tên đề tài:
Nghiên cứu khử sắt trong quặng crômit
nâng cao môđun cr
2
O
3
/FeO lên 3,5 cung cấp
cho luyện FEROCRÔM

Cơ quan chủ quản:
Bộ công thơng
Cơ quan chủ trì: Hội KHKT Đúc luyện kim Việt Nam
Chủ nhiệm đề tài: GSTS Phùng Viết Ng

6847
15/5/2008

Hà Nội, 1-2008


1

Bộ công thơng
Hội KHKT đúc luyện kim việt nam








Báo cáo tổng kết
Đề tài ngiên cứu khoa học và phát triển công nghệ cấp bộ

Tên đề tài:
Nghiên cứu khử sắt trong quặng crômit
nâng cao môđun cr
2
O
3
/FeO lên 3,5 cung cấp
cho luyện FEROCRÔM




Hà Nội, ngày tháng 1 năm 2008
Cơ quan chủ trì
Hội KHKT Đúc luyện kim Việt Nam
Chủ tịch
chủ nhiệm đề tài





KS. Phạm Chí Cờng





GS.TS Phùng Viết Ng




2
mở ĐầU

Thực hiện một trong những chức năng nhiệm vụ chính của Hội chuyên
ngành là tổ chức nghiên cứu, đa tiến bộ khoa học công nghệ vào sản xuất
góp phần vào sự phát triển của ngành, vào sự nghiệp công nghiệp hóa và hiện
đại hóa đất nớc, theo yêu cầu của Bộ Công thơng, Hội KHKT Đúc Luyện

Kim Việt Nam năm 2007 đã thực hiện đề tài: Nghiên cứu khử sắt trong
crômit Cổ định nâng cao môđun Cr
2
O
3
/ FeO lên 3,5 cung cấp cho luyện
Fero crôm.
Để triển khai đề tài có tính khoa học, thực tiễn
cao và quan trọng này Trung ơng Hội đã giao cho GS.TS Phùng Viết
Ng - Phó Chủ tịch Hội chủ trì và đã tập hợp một lực lợng đông đảo các nhà
khoa học, các nhà chuyên môn Hội viên của Hội trong các trờng Đại học,
Viện nghiên cứu thực hiện các nội dung nghiên cứu và đã hoàn thành nhiệm
vụ đề ra.
Thay mặt Trung ơng Hội KHKT Đúc Luyện Kim Việt Nam chúng tôi
xin chân thành cảm ơn Bộ Công thơng, các Trờng và Viện nghiên cứu đã
tạo điều kiện hỗ trợ và giúp đỡ nhóm nghiên cứu hoàn thành đề tài đợc giao.
Tham gia thực hiện đề tài gồm các Hội viên, Cán bộ chính sau đây:

1. GS.TS Phùng Viết Ng 7. GS.TSKH Bùi Văn Mu
2. TS. Đặng Văn Hảo 8. Th.S. Bùi Thanh Bình
3. KS. Đặng Lệ Hà 9. TS. Vũ Thị Chinh
4. KS. Ngô Xuân Hùng 10. KS. Phạm Đức Thái
5. KS. Phạm Chí Cờng 11. KS. Nguyễn Văn Nhợng
6. KS. Nguyễn Thị Thảo Cùng các cộng tác viên



3
Chơng I. Tổng quan
1.1. Tính cấp thiết của đề tài

Việt Nam có nguồn quặng Crômit tơng đối khá, là cơ sở nguyên liệu
quan trọng để phát triển công nghiệp thép hợp kim chất lợng và các mặt hàng
có gốc crôm nh bột màu và bi cromat, gạch chịu lửa cao cấp. Nhng quặng
crômit Việt Nam có chất lợng không tốt, hàm lợng Cr
2
O
3
không cao,
mođun Cr
2
O
3
/FeO thấp (1,7 2,0) lại ở dạng hạt mịn < 1mm. Vì vậy không
thể dùng trực tiếp luyện ferô crôm cao cung cấp cho công nghiệp luyện thép
hợp kim và chế tạo các mặt hàng chứa crôm cao cấp. Vấn đề có tính thời sự,
cấp bách đặt ra cho các nhà khoa học và công nghệ từ nhiều năm nay là làm
thế nào để nâng cao chất lợng quặng, đặc biệt là nâng cao mođun Cr
2
O
3
/FeO
lên trên 3,5 cung cấp cho luyện ferô chất lợng cao.
Đề tài:
Nghiên cứu khử sắt trong quặng cromit, nâng cao mođun
Cr
2
O
3
/FeO cung cấp cho luyện ferô crôm đợc Bộ Công thơng giao cho
Hội KHKT đúc luyện kim Việt Nam thực hiện.

1.2. Mục tiêu của đề tài
Qua nghiên cứu xác định đợc quy trình công nghệ khử bớt sắt, nâng
cao mođun Cr
2
O
3
/FeO Crômit. Từ đó đề xuất công nghệ nấu luyện fero crôm
phù hợp.
1.3. Tình hình nghiên cứu ở nớc ngoài và Việt Nam
1.3.1. Tình hình nghiên cứu ở nớc ngoài
Trên thế giới trữ lợng quăng Cromit tơng đối dồi dào, khoảng 3,4 tỷ
tấn. Những nớc có trữ lợng lớn là Nam Phi, Zimbabuê, Kazakstan, Mỹ, ấn
Độ cũng là những nớc khai thác quặng Crômit nhiều trên thế giới (bảng1).
Bảng 1: Sản lợng quặng Crômit của một số nớc x 1000 t

Nam Phi
ấn Độ
7.405
3199
Kazakstan
Zimbabuê
2928
666
Phần Lan
Brazil
549
300
Toàn thế giới 16.400

4

Chất lợng quăng đợc đánh giá qua các tiêu chí về hàm lợng Cr
2
O
3
,
mođun Cr
2
O
3
/FeO, hàm lợng chất tạp có hại và cỡ hạt quặng.
Quặng giàu có hàm lợng Cr
2
O
3
cao từ 50 60%
Quặng trung bình có hàm lợng Cr
2
O
3
45 50%
Quặng nghèo có hàm lợng Cr
2
O
3
30 44%
Quặng có chất lợng tốt là quặng có hàm lợng Cr
2
O
3
trên 50%, mođun

Cr
2
O
3
/FeO 3-4 hàm lợng S,P thấp và độ hạt 10-50mm. Quặng có hàm lợng
Cr
2
O
3
dới 50% mođun Cr
2
O
3
/FeO < 2,5 chứa P,S cao, hạt nhỏ mịn dạng bột
cám là quặng chất lợng thấp.
Quặng cung cấp cho luyện ferô là loại chất lợng, đặc biệt để luyện ferô
crôm cao đúng mác đòi hỏi chất lợng càng cao.
Quặng cromit của nhiều nớc nh Nga, KazaksTan, Pakistan, Trung
Quốc, Anbania có hàm lợng crôm oxit từ 51% - 60%, hàm lợng sắt oxit thấp
8 12 % mođun Cr
2
O
3
/FeO 3,0 4, độ hạt quặng lớn, dạng cục là loại quặng
chất lợng cao. Quặng cromit của Zimbabuê, Philippin v.v sau khi tuyển cũng
có chất lợng. Riêng quặng Cromit của Nam Phi có chất lợng thấp, sau khi
tuyển có hàm lợng Cr
2
O
3

49%, FeO 23% mođun Cr
2
O
3
/FeO 2,1.
Thành phần quặng crômit của một số nớc nêu trong bảng 2.
Bảng 2. Thành phần quặng crômit của một số nớc trên thế giới.
Nớc SX Thành phần % Cr
2
O
3
FeO
Cr
2
O
3
FeO

SiO
2
Al
2
O
3
MgO P Cỡ hạt
Quặng tuyển 49 23,2 2,11 2 12 12 0,002 < 0,13 mm
Nam Phi
Quặng cục 44 25,39 1,77 4 16 10 0,004 12,5% <
12,7mm
Quặng tuyển 47,9 14,94 3,2 12,1 18,2 16,3 80% < 1 mm

Philippin
Quặng cục 47,6 14,4 3,3 6 18 16,0
Quặng tuyển 54 10,8 5,0 1,6 13,1 9,2 0,004 0,32 mm
Zimbabuê
Quặng cục 53,5 17,23 3,1 1,5 13,7 12,5 0,003 80% <
12,7 mm
Quặng tuyển 47,9 12,7 3,77 7,5 8,3 19,8 0,001
Albania
Quặng cục 42,0 14,7 2,85 11,4 6,0 23,0 0,007 20 300 mm
Liên xô (cũ) Quặng cục 51,1 12,1 4,2 5,0 9,0 19,0 0,002 89% 10-300 mm
ấn Độ
Quặng cục 40,5 15,5 2,61 4,0 9,0 13,0 0,007 75% < 12,7 mm
Thổ Nhĩ Kỳ Quặng cục 46,3 13,8 3,35 7,44 10,4 18,5 0,002 25% 25,4 mm
Trung Quốc Quặng cục 48,8 14,2 3,43 5,6 12,66 17,4 0,009
Pakistan Quặng cục 50,0 14,0 3,5 5,5 10,0 17,5 0,004 60% < 6,35 mm

5

Các biện pháp nâng cao chất lợng quặng đặc biệt là nâng cao hàm
lợng Cr
2
O
3
giảm hàm lợng FeO và các chất tạp khác nh SiO
2
, MgO, Al
2
O
3


lợng chủ yếu là tuyển trọng lực và tuyển từ, tuy nhiên bằng phơng pháp
tuyển trên chỉ khử đợc một lợng rất hạn chế nhất là sắt, vì sắt tồn tại chủ
yếu ở dạng liên kết với Cr
2
O
3
cho nên không nâng đợc chất lợng, đặc biệt là
mo đun Cr
2
O
3
/FeO.
Một số nhà nghiên cứu đã nêu ra hớng nâng cao mođun crôm bằng
cách giảm bớt sắt theo phơng pháp nhiệt hoá. Tuy nhiên cho đến nay vẫn
cha thấy công bố công trình kết quả nghiên cứu nào về hớng này cũng nh
các kết quả nghiên cứu khác đa vào sản xuất. Rất có thể do nhiều nớc trên
thế giới có quặng chất lợng tốt, có thể nhập khẩu không khó, quặng lại ở
dạng cục, việc khử sắt có nhiều khó khăn nên cha phải là vấn đề quá bức
xúc; cũng có khả năng vấn đề cha giải quyết có hiệu quả hoặc do bí quyết
ngành nghề nên cha công bố trên các phơng tiện thông tin đại chúng.
1.3.2. Tình hình nghiên cứu ở trong nớc
Việt Nam có nguồn tài nguyên crômit tơng đối khá, tập trung ở vùng
mỏ Cổ Định Thanh Hoá. Mỏ crômit Cổ Định là mỏ sa khoáng đã đợc thăm
dò tỉ mỉ có trữ lợng trên 20 triệu tấn Cr
2
O
3
và 3 triệu tấn Niken và Coban trải
dài trên một diện tích rộng 4 km dài hơn 10 km.
Mỏ crômit Cổ Định đã đợc khai thác từ thời Pháp thuộc (1930

1931), Nhật thuộc (1942 1943). Sau chiến tranh chống Pháp xâm lợc năm
1956 nhà nớc đã xây dựng xí nghiệp khai thác và tuyển quặng crômit Cổ
Định với sản lợng vài vạn tấn/ năm do Trung Quốc thiết kế xây dựng và tiêu
thụ sản phẩm. Sau năm 1986 do không tiêu thụ đợc sản phẩm, qui mô khai
tuyển thu hẹp dần. Những năm gần đây chỉ còn Công ty crômit Cổ định thuộc
công ty kim loại mầu Thái Nguyên khai tuyển theo quy mô công nghiệp ngoài
ra còn có công ty khai thác chế biến khoáng sản Thanh Hoá và đoàn địa chất
Bắc Trung bộ tổ chức khai tuyển nhỏ thủ công chủ yếu để xuất khẩu và cho
luyện fero crôm trong nớc.

6
Quặng crômit Cổ Định là quặng sa khoáng mịn, mỏ lộ thiên, quặng
nguyên khai có hàm lợng khoảng 4% Cr
2
O
3
. Sau khi tuyển đãi quặng có
thành phần trung bình nh bảng 3 và bảng 4.
Bảng 3. Thành phần quặng tinh cromit Cổ định Thanh Hoá
Thành phần % Thành phần %
Cr
2
O
3
45 51 Al
2
O
3
11 13,5
FeO 21 24 MgO 10 13

SiO
2
3 - 4 TiO
2
0,3 0,6
Cr
2
O
3
/FeO 1,7 2,1

Bảng 4. Độ hạt của quặng crômit Cố định
Độ hạt % Độ hạt %
> 0,7 mm 0,05 1,1 0,07 0,25 mm 62,2 85,4
0,4 0,7 mm 0,36 14 < 0,07 mm 1,3 6,75
0,28 0,4 mm 7,3 22,4

Quặng crômit Cổ Định có hàm lợng Cr
2
O
3
không cao, hàm lợng FeO
lớn, mođun Cr
2
O
3
/FeO thấp, độ hạt quá mịn rất bất lợi cho quá trình luyện
ferô, làm gạch chịu lửa hay chế biến thành các sản phẩm chứa crômit nh bột
màu, bicrômat v.v
Các nhà khoa học Việt Nam đã có nhiều công trình nghiên cứu về tuyển

trọng lực, tuyển từ, tuyển từ và tuyển trọng lực kết hợp đợc thực hiện ở Công
ty kim loại màu Thái Nguyên và một số viện nghiên cứu và trờng đại học,
nhng kết quả không loại trừ bớt đợc sắt nâng mođun Cr
2
O
3
/FeO lên theo
yêu cầu của luyện ferô. Các công trình nghiên cứu trên chỉ khử đợc sắt
xuống tới mức FeO 20 21%, mođun Cr
2
O
3
/FeO 2,6 2,7. Kết luận dùng
phơng pháp tuyển thông thờng không thể nâng cao đợc chất lợng quặng
crômit: Cr
2
O
3
quá 51% Cr
2
O
3
/FeO vợt quá 2,7 Đại học BKHN đã nghiên cứu
thăm dò khả năng thiêu oxy hoá, thiêu KLH rồi tuyển từ có kết quả bớc đầu.

7
Việt Nam cha có công trình nghiên cứu nào kết hợp xử lý nhiệt và hoá để
khử bớt sắt nâng cao mođum Cr
2
O

3
/FeO.
1.4. Sơ đồ công nghệ nghiên cứu
Từ đặc điểm cấu tạo vật chất của quặng Cromit Cổ định và các quặng
tơng tự của các nớc. Các phơng pháp khử bớt sắt nâng cao mođum
Cr
2
O
3
/FeO trên thế giới và trong nớc thấy rằng không thể dùng phơng pháp
tuyển thông thờng nh tuyển trọng lực hay tuyển từ để loại trừ sắt mà phải
kết hợp xử lý nhiệt biến sắt oxit ở dạng hợp chất thành sắt kim loại rồi tuyển
từ hay xử lý bằng hoá chất mới khử đợc sắt nâng cao mođum Cr
2
O
3
/FeO
trong quặng theo yêu cầu để luyện ferôcrôm cao.
Vì vậy xác định dây chuyền công nghệ nghiên cứu nh sơ đồ hình 1 sau đây:
Quặng cromit hạt min Phụ gia Than antraxit hạt mịn
















Hình 1. Dây chuyền nghiên cứu
(sản phẩm)
Phối liệu
Thiêu kim loại hoá
Nghiền
Tuyển t
ừ
Hoà tách
Tái sinh
Hoá chấ
t

Bã
sản phẩm
Dung dịch
có sắt
phần có từ
Phần không từ
(xử lý tiếp)
Luyện Fero crôm
Luyện Fero crôm cao

8
1.5. Nội dung nghiên cứu
1.5.1. Nghiên cứu thành phần hoá học và dạng tồn tại của khoáng vật

trong quặng.
1.5.2. Nghiên cứu chế độ hoàn nguyên kim loại hoá quặng cromit CĐ
1.5.3. Nghiên cứu tuyển từ tách sắt trong quặng đã kim loại hoá
1.5.4. Nghiên cứu hoà tách sắt trong quặng cromit đã kim loại hoá
1.5.5. Từ nghiên cứu định hớng, thử nghiệm trong quy mô, thí nghiệm
mở rộng
1.5.6. Nấu thử ferô từ sản phẩm thí nghiệm đã khử bớt sắt .
1.6. Thiết bị và phơng pháp nghiên cứu
1.6.1. Thiết bị nghiên cứu
- Nung hoàn nguyên kim loại hoá trong lò nung điều khiển tự động, tự
khống chế nhiệt độ. Mẫu thí nghiệm đựng trong hộp kín.
- Lò tần số công nghiệp 50 KWA và 100 KWA nồi graphit khống chế
tự động.
- Lò hồ quang 100 KWA một cực
- Máy nghiền bị sắt công suất 0,5 1 kg và loại 15 20 kg/mẻ
- Máy tuyển từ ớt phòng thí nghiệm
điều chỉnh từ trờng từ 500 3000 ostet
Máy tuyển từ khô và ớt mở rộng.
- Hoà tách trong bộ hoà tách khuấy bằng cần khuấy 150 300 V/phút,
có bình ổn nhiệt khống chế nhiệt độ tự động.
- Mẻ lớn hoà tan trong bình hoà tan đun nóng điều chỉnh nhiệt độ theo
yêu cầu thí nghiệm .
- Về viên quặng đã làm giàu trên máy về viên 600 Công suất 10 kg/h.
1.6.2. Phơng pháp nghiên cứu.
- Phơng pháp thí nghiệm: mỗi mẫu đều làm 2 3 thí nghiệm lấy kết
quả trung bình
- Một số thí nghiệm lấy mẫu phân tích hoá, một số mẫu phân tích
Rơnghen để xác định cấu trúc của sản phẩm
- Dùng phơng pháp thống kê xử lý số liệu



9
Chơng II
Cơ sở lý thuyết của quá trình
xử lý nhiệt rồi tuyển từ và tuyển hóa
2.1. Yêu cầu nguyên liệu cho luyện ferocrôm cao.
Crôm là nguyên tố quan trọng để chế tạo các loại thép hợp kim. Nó có
tác dụng làm tăng tính chất cơ, lý, hóa của các loại thép nh tăng độ cứng, độ
bền, giới hạn chảy, tính đàn hồi, khả năng nhiệt luyện, độ bền ở nhiệt độ cao,
tính chịu ăn mòn và mài mòn của thép. Crôm là nguyên tố hợp kim không thể
thiếu đợc của một số thép đặc trng nh thép chịu nhiệt, thép không rỉ, thép
chịu axit, thép điện trở v.v Ví dụ:
Thép chịu nhiệt chứa 13 60% Cr là thép chế tạo chi tiết tuốc bin hơi
và động cơ phản lực.
Thép chịu axit chứa 17,5 19% Cr và 8 11% Ni dùng chế tạo các loại
bơm, các chi tiết máy móc dùng trong ngành hóa chất.
Thép không rỉ chứa 12% Cr, 8% Ni dùng rất rộng rãi trong công nghiệp
và trong đời sống hàng ngày.
Thép hợp kim thấp độ bền cao, dùng trong chế tạo máy, trong xây dựng
và trong cấu tạo cống, các công trình xây dựng khung lớn.
Thép điện trở chứa 15 - 20% Cr và 60 - 80% Ni dùng trong các thiết bị
nung vì có điện trở cao, chịu nhiệt, ổn định, chống oxy hoá cao.
Để sản xuất đợc các loại thép hợp kim chứa crôm, cần thiết phải sản
xuất ra các ferôcrôm với hàm lợng crôm và cácbon khác nhau
Khi luyện thép kết cấu có thành phần crôm thấp và cácbon cao hoặc
luyện thép công cụ thờng dùng loại ferôcrôm thấp và cácbon cao.
Khi kuyện thép kết cấu có thành phần cacbon thấp thì phải dùng
ferôcrôm cao, cacbon trung bình hay cacbon thấp.
Khi luyện các loại thép hợp kim chứa crôm cao, và cacbon thấp ví dụ
thép không gỉ, thép chịu nhiệt, hợp kim điện trở vv phải dùng ferôcrôm cao

cacbon thấp.
Nói chung ferocrôm là hợp kim trung gian để luyện các loại thép hợp kim
chứa crôm. Tuỳ theo các loại thép cần luyện mà chế tạo các loại ferôcrôm có
hàm lợng crôm và cacbon khác nhau. Xu thế chung là dùng các loại ferôcrôm
cao chứa cacbon cao, trung bình hay cacbon thấp đúng mác tiêu chuẩn.

10
Bảng 5. Thành phần của các loại ferô cho luyện thép hợp kim
Thành phần hoá học
Tên gọi Ký hiệu
Cr C Si P S Mn
Tỷ
trọng
Khoảng
nhiệt độ
nóng chảy
o
C
Ferôcrôm
cacbon
cao
FeCr70C8
FeCr0C5
FeCr70C6Si
60-72
>6,0-10,0
>4,0-6,0
>4,0-8,0
<1,5
<1,5

1,5-10
<0,03 0,03
0,05
0,03
0,3
0,3
0,3
7,0
7,1
6,7
1500-1650
1350-1500
1400-1500
Ferôcrôm
cacbon
trung
bình
FeCr70C1
FeCr0C1.5
FeCr70C2
FeCr70C4
65-75
>0,5-1,0
>1,0-1,5
>1,5-2,0
>2,0-4,0
<1,5 <0,03 0,05


0,5


7,3
7,2
7,1

1560-1600
1400-1500
1360-1450
Ferôcrôm
cacbon
thấp
FeCr70C01
FeCr70C02
FeCr70C04
FeCr70C06
FeCr70C10
FeCr70C50
65-75
<0,010
<0,020
<0,040
<0,060
<0,10
<0,50
<1,5 <0,03 0,01

<
0,5



7,35

1660-1690
1660-1680
1600-1660
1600-1650
1660-1650
1580-1650
Để luyện đợc các loại ferôcrôm cao có hàm lợng cacbon theo yêu
cầu, đúng mác quy định phải có nguyên liệu và công nghệ luyện phù hợp. Về
công nghệ luyện hầu nh đã định hình : Khi luyện ferocrôm cacbon cao có thể
dùng quặng cromit chất lợng tốt phối với than hoàn nguyện và trợ dung
luyện trong lò hồ quang còn nếu luyện ra ferôcrôm cacbon trung bình hay
cacbon thấp phải dùng silico crôm làm chất hoàn nguyên phối với quặng tốt
cùng trợ dung luyện trong lò hồ quang.
Bất cứ trong trờng hợp nào nguyện liệu chính để luyện ferôcrôm cũng
là quặng cromit có chất lợng bảo đảm, hàm lợng Cr
2
O
3
cao, tỷ số mođun
Cr
2
O
3
/ FeO trên 3 ; P,S thấp.
Thờng với quặng cromit có hàm lợng Cr
2
O
3

46 50%, mođun Cr
2
O
3
/
FeO < 2,0 nhất là loại quặng vụn dạng cát, chứa MgO, Al
2
O
3
quá cao khó
nóng chảy chỉ phù hợp để luyện loại ferocrôm thấp.

11
Vì vậy với quặng có mođun Cr
2
O
3
/ FeO thấp, chứa sắt cao buộc phải có
biện pháp khử bớt sắt, nâng cao mođun Cr
2
O
3
/ FeO lên > 3 giảm lợng sắt
xuống thấp hơn 10% và khi luyện phải tạo hệ xỉ phù hợp.
2.2. Cơ sở của quá trình hoàn nguyên kim loại hoá quặng crômit
Hoàn nguyên kim loại hoá quặng cromit là bớc đầu để khử bớt sắt
nâng cao mođun Cr
2
O
3

/ FeO trong quặng lên đạt yêu cầu luyện ferocrôm cao.
Với quặng cromit có hàm lợng Cr
2
O
3
46 50%, hàm lợng sắt ôxit
FeO 21 24%, mođun Cr
2
O
3
/ FeO 1,7 2,1 ; khoáng vật quặng ở dạng crômit
(FeO. Cr
2
O
3
) cromit bauxit hay cromit pinarit (Mg, Fe) (Cr, Al)
2
O
4
muốn
thoả mãn yêu cầu luyện Ferocrôm cao buộc phải khử bớt sắt, nâng cao mođun
Cr
2
O
3
/FeO lên > 3- 4.
Muốn giảm bớt sắt không thể tuyển tách bằng cơ học, cũng không thể
tuyển tách bằng từ hay bằng hoá chất (quá tốn kém vì phải hoà tan hết cả khối
quặng). Biện pháp có hiệu quả là biến sắt ôxit thành sắt kim loại hay sắt ôxit
từ tính tách khỏi liên kết hoá học với các ôxit khác sau đó dùng biện pháp

tuyển từ hay hoà tan tách sắt ra.
Việc biến sắt hai oxit thành sắt oxit từ tính Fe
2
O
3
hay Fe
3
O
4
về lý
thuyết có thể thực hiện đợc bằng cách ôxy hoá quặng crômit bột mịn, FeO sẽ
oxy hoá thành Fe
3
O
4
rồi thành Fe
2
O
3
hay Fe
2
O
3
(từ tính). Tuy nhiên để
khống chế chỉ oxy hoá thành Fe
3
O
4
hay Fe
2

O
3
là rất khó khăn vì khi bị oxi
hóa FeO không chỉ tạo thành Fe
3
O
4
hay Fe
2
O
3
mà còn tạo thành cả Fe
2
O
3
có
từ tính rất yếu. Cho nên muốn thiêu thành Fe
3
O
4
hay Fe
2
O
3
phải tiến hành
hoàn nguyên lại Fe
2
O
3
thành Fe

3
O
4
trong môi trờng khống chế
CO
CO+CO
2
=
3-5 % rất chặt chẽ và phải làm nguội rất nhanh tránh oxy hoá lai. Vì thế tốt
nhất là thiêu kim loại hoá crômit trong môi trờng hoàn nguyên biến FeO
thành Fe kim loại tách khỏi hợp chất crômit, sau đó bằng tuyển từ hay xử lý
hoá chất tách sắt khỏi quặng.
Xem giản đồ tạo thành oxit của các kim loại và O
2
(hình 2) thấy rõ tạo
thành các ôxit sắt hoá trị 2 hay hoá trị 3 đều nằm bên trên ôxit crôm và các

12
ôxit khác nh magiê, nhôm, canxi, titan rất nhiều. Điều đó chứng tỏ oxit sắt
dễ bị C hay CO hoàn nguyên thành kim loại hơn các ôxit khác đặc biệt là ôxit
crôm. Đặc điểm này bảo đảm khi thiêu hoàn nguyên với C hay CO ôxit sắt u
tiên bị hoàn nguyên thành Fe kim loại tách ra còn ôxit crôm sẽ không bị hoàn
nguyên thành crôm kim loại. (Cho dù crôm bị hoàn nguyên thành kim loại
cũng sẽ không có từ tính và không tan trong hoá chất đem xử lý).
Vì ôxit sắt trong crômit ở dạng hợp chất với ôxit crôm và các oxit
magiê, oxit nhôm chứ không ở dạng tự do hay đơn chất nên khó bị hoàn
nguyên ra kim loại sắt hơn. Theo kết quả nghiên cứu của Batnager và tác giả,
đờng hoàn nguyên của oxit sắt ở dạng hợp chất nằm bên trên đờng hoàn
nguyên của FeO nhiều. Điều đó chứng tỏ ôxit sắt ở dạng hợp chất khó hoàn
nguyên hơn dạng đơn chất. Thực tế phải khống chế nhiệt độ hoàn nguyên cao

và nồng độ chất hoàn nguyên CO, H
2
hay C cao hơn (xem hình 4).

Hình 1. Quan hệ giữa năng lợng tự do tạo thành oxit F
0
và nhiệt độ t
0
C

13
Một vấn đề quan trọng trong quá trình hoàn nguyên kim loại hóa sắt là
tác dụng của phụ gia. Qua rất nhiều nghiên cứu của các nhà khoa học nớc
ngoài cũng nh các công trình nghiên cứu của tác giả (1, 2, 3) phụ gia
Na
2
CO
3
, K
2
CO
3
, NaCl, NaF v.v có tác dụng cờng hóa quá trình hoàn
nguyên, tăng tốc độ phản ứng và hiệu suất hoàn nguyên của ôxit sắt. Thứ tự
tác dụng từ mạnh đến yếu của các phụ gia nh sau: NaF K
2
CO
3
Na
2

CO
3

CaCO
3
.
Các muối kiềm có tác dụng cờng hóa quá trình hoàn nguyên khá rõ rệt
và mạnh mẽ do ở nhiệt độ cao cacbonat kiềm dễ bị phân hủy thành MeO và
CO
2
.
MeCO
3
MeO + CO
2

CO
2
hoạt tính tác dụng ngay với C nóng tạo thành CO khuyếch tán vào
hạt quặng, hoàn nguyên FeO thành Fe và CO
2
bay ra, CO
2
này gặp than nóng
đỏ lại cháy và thành CO tiếp tục quá trình phản ứng hoàn nguyên. MeO tạo
thành có kích thớc tinh thể bé hơn oxit sắt, lại có hoạt tính và tính kiềm
mạnh hơn oxit sắt sẽ khuyếch tán vào trong tinh thể có FeO, thay thế và giải
phóng nó làm cho FeO có hoạt tính cao dễ hoàn nguyên hơn khi ở trong hợp
chất.
Khi dùng phụ gia NaCl còn có tác dụng tạo thành khí HCl tác dụng với

ôxit sắt tạo thành FeCl
2
, FeCl
2
này gặp H
2
sẽ hoàn nguyên thành Fe kim loại tụ
lại thành những hạt riêng biệt khá dễ tách. Tuy nhiên nếu dùng NaCl số lợng
nhiều sẽ gây nên sự ăn mòn thiết bị.
Sau khi hoàn nguyên kim loại hóa sắt trong cromit có thể dùng biện
pháp tuyển từ hay hoà tách để tách sắt ra khỏi quặng.
2.3. Cơ sở của quá trình tuyển từ tách sắt từ quặng cromit đ thiêu
kim loại hóa.
Sau khi thiêu kim loại hóa quặng cromit, các chất tạo thành quặng tồn
tại dới dạng sau: Sắt phần lớn tồn tại dới dạng kim loại, một phần cha hoàn
nguyên kịp tồn dại dới dạng oxit trong liên kết với ôxit crôm, ôxit magiê hay
ôxit nhôm. Các thành phần khác nh nhôm, canxi, magiê, silic đều tồn tại ở

14
dạng oxit liên kết không hoàn nguyên thành kim loại. Cá biệt có thể có ít silic
và crôm bị hoàn nguyên ra kim loại nhng rất hạn chế và không đáng kể, cũng
khôg gây tác hại gì cho quá trình xử lý sau này.
Trong các thành phần tạo thành trong quặng cromit đã kim loại hóa chỉ
có sắt kim loại là có từ tính, còn các thành phần khác không có tính chất này,
do đó có thể dùng từ trờng để tách sắt ra khỏi khối quặng cromit đã kim loại
hóa.
Điều kiện để tuyển tách sắt:
- Vì từ tính của sắt rất mạnh cho nên không cần phải dùng cờng độ từ
trờng mạnh để tuyển tách mà chỉ dùng từ trờng yếu để tách sắt.
- Phải giải phóng các hạt sắt ra dạng riêng biệt hoặc có bám dính các

hạt quặng khác cũng rất hạn chế, do đó bắt buộc phải nghiền đến cỡ hạt mịn
hợp lý để tách sắt ra với tỷ lệ cao nhất.
- Do các hạt sắt không thể tồn tại riêng biệt mà xen lẫn cả quặng với số
lợng nhất định mặt khác khi tuyển khô sẽ kéo theo các hạt quặng khác cỡ hạt
rất bé nên rất khó tách, làm cho hiệu quả tách thấp. Để nâng cao hiệu quả tách
chia phải tiến hành tuyển từ ớt nhằm loại trừ các hạt chứa ít sắt nhiều quặng
ra khỏi phần từ tính nâng cao hiệu quả tách cũng nh hàm lợng sắt trong
phần có từ.
Thực tế chứng minh nghiền quặng càng mịn, hiệu quả tuyển từ càng tốt.
Dĩ nhiên cũng không nên nghiền quá mịn ảnh hởng đến năng suất thiết bị và
hiệu suất thu hồi Cr
2
O
3
.
2.4. Cơ sở của quá trình tách sắt trong cromit đ KLH bằng hóa chất
Sau khi kim loại hóa sắt trong cromit có thể dùng hóa chất để tách khỏi
sản phẩm kim loại hóa, nâng cao mođun Cr
2
O
3
/FeO. Đây là phơng pháp chắc
chắn có hiệu quả khử sâu sắt, đa mođun Cr
2
O
3
/FeO lên cao hơn phơng pháp
tuyển từ vì hóa chất hòa tan sắt tốt, triệt để hơn đối với sắt cả các hạt quặng
(trong khi tuyển từ sắt kim loại vẫn bám bất cứ các hạt không từ nào). Hóa
chất để hoà tách sắt gồm rất nhiều loại : có thể dùng axit hoặc các muối có tác

dụng với sắt kim loại. Trong các loại hóa chất thờng dùng có các axit

15
clohydric, axit sulfuaric các clorua nh clorua amôn, clorua sắt ba v.v Tuy
nhiên chọn hóa chất nào làm dung môi cũng phải thoả mãn các điều kiện sau
đây :
- Có tác dụng tốt với sắt, đa sắt tan vào dung dịch mà không tác dụng
với các thành phần khác trong quặng đã kim loại hóa nhất là Cr
2
O
3
.
- Có thể tái sinh đợc dung môi, để quay vòng trong quá trình hoà tan
khử sắt nhằm tiết kiệm dung môi, đỡ tốn phí mua hóa chất, tạo nên vòng sản
xuất khép kín, chủ động trong sản xuất.
- Có giá rẻ, có thể chấp nhận đợc, ít ăn mòn thiết bị.
- ít ô nhiễm môi trờng, có thể dùng biện pháp kỹ thuật chống ô nhiễm
có hiệu quả, sinh ra sản phẩm phụ có thể biến thành sản phẩm có hớng sử
dụng tốt.
Xem xét tất cả các tiêu chí trên, rõ ràng clorua sắt ba thoả mãn hầu hết
các yêu cầu của một dung môi để tách sắt. Clorua sắt ba là dung môi hoà tan
tốt sắt kim loại mà không hoà tan bất cứ thành phần hóa học vào trong quặng
cromit đã thiêu kim loại hóa. Trong phân tích hóa học ngời ta cũng dùng
clorua sắt ba để phân tích thành phần sắt kim loại trong hợp kim hay hỗn hợp
có sắt kim loại.
Phản ứng hoà tan của sắt kim loại với dung dịch clorua sắt ba nh sau :
Fe + 2FeCl
3
= 3FeCl
2


Clorua sắt hai tan vào dung dịch. Hiệu suất hoà tan của sắt vào dung
môi phụ thuộc vào độ hạt, nồng độ dung môi, nhiệt độ, thời gian và tốc độ
khuấy trộn, tỷ lệ rắn/lỏng.
= f(d, C
FeCl3
, t, , n,
R
L
).
Trong đó: - Hiệu suất hoà tan, %, (
Fe
tan
Fe
KL
%)
d Kích thớc hạt, mm ;
C
FeCl3
Nồng độ dung môi FeCl
3
, g/l;
t nhiệt độ, t
0
C;
- Thời gian, h;
n Tốc độ khuấy trộn, vòng/phút ;
R/L Tỷ lệ rắn lỏng

16

Trong quá trình hoà tan cần tiến hành ở áp suất thờng không cần thiết
phải hoà tan ở áp suất cao, phức tạp về dây chuyền công nghệ, về thiết bị mà
phức tạp cả về khống chế, vận hành, hệ thống nấu nóng dung dịch, vấn đề điều
áp và tốn kém năng lợng.
Với đối tợng quặng cụ thể cần tiến hành thực nghiệm để xác định các
thông số hoà tan tối u trên, không có một công thức chung cho bất cứ loại
đối tợng nào.
Dung môi FeCl
3
sau khi hoà tan có thể tái sinh bằng cách oxy hoá cho
quay lại quá trình hoà tan.
3 FeCl
2
+
3
4
O
2
+
3
2
H
2
O = 2 FeCl
3
+ Fe(OH)
2

Hyđroxit sắt hai dùng chế tạo bột màu.



17
Chơng III. Kết quả nghiên cứu

3.1. Nghiên cứu về thành phần và dạng tồn tại của khoáng vật
trong quặng crômit.
Nguyên liệu: Mẫu crômit đợc lấy tại công ty crômit Cổ định thuộc
công ty kim loại màu Thái Nguyên khai thác và tuyển đãi.
a. Thành phần:
Bằng phân tích hoá học mẫu lấy theo tiêu chuẩn thí nghiệm nghiên cứu
đợc thành phần kê trong bảng 6.
Bảng 6. Thành phần hoá học quặng crômit Cổ định đem nghiên cứu
Thành phần % Cr
2
O
3
FeO Al
2
O
3
SiO
2
MgO CaO Cr
2
O
3
/FeO
Quặng nguyên 45,91 23,35 9,76 5,51 8,45 0,4 1,7

b. Dạng tồn tại của khoáng vật quặng: Bằng phân tích tia x (hình 3) xác

định dạng tồn tại chủ yếu của các khoáng vật trong quặng crômit nghiên cứu
là crômit (FeO, Cr
2
O
3
), crômit bauxit hay crômit picotit (Fe, Mg) O.
(Cr,Al)
2
O
3
nghĩa là sắt tồn tại trong quặng chủ yếu ở dạng FeO liên kết với
các ôxit crôm và các ôxit khác đặc biệt là Al
2
O
3
và MgO.
c. Độ hạt của quặng: Độ hạt của quặng đợc phân tích qua rây
Bảng 7. Độ hạt của quặng crômit CĐ
Độ hạt (mm) % Độ hạt (mm) %
> 0,7 mm 1 0,1 0,25 30,6
0,4 0,7 3 0,074 0,1 48,1
0,28 0,4 11 < 0,074 6,3


18
3.2. Kết quả nghiên cứu về hoàn nguyên kim loại hóa.
Nguyên liệu kim loại hóa gồm quặng cromit, than antraxit và phụ gia.
Than antraxit có vai trò là chất hoàn nguyên kim loại hóa, phụ gia có tác dụng
cờng hóa quá trình hoàn nguyên và tập hợp sắt đã hoàn nguyên ra.
Than hoàn nguyên:

Dùng than antraxit Mạo Khê có thành phần nh bảng 8
Bảng 8 . Thành phần than hoàn nguyên
Thành phần C Chất bốc Tro S
Hàm lợng % 85,5 5,5 8,8 0,7

Bảng 9. Thành phần tro của than
Thành phần SiO
2
MgO Al
2
O
3
CaO FeO
Hàm lợng % 52,2 0,8 31,47 2,15 16,14

Do quặng đã ở dạng bột mịn chỉ cần gia công xuống dới 0,2 mm, than
đợc nghiền xuống cỡ hạt dới một ly. Nguyên liệu đợc cân đong theo tỷ lệ,
trộn đều nạp vào hộp có nắp đậy cho vào lò nung. Lò có hệ thống khống chế
nhiệt độ tự động, điều chỉnh các chế độ nung theo yều cầu của việc nghiên
cứu. Sau mỗi thí nghiệm mẫu đợc để nguội, chống oxy hóa lại, lấy mẫu ra
gia công theo yêu cầu và đem phân tích sắt đã kim loại hoá.
Nghiên cứu chế độ thiêu kim loại hoá
ở đây tập trung nghiên cứu ảnh hởng của các nhân tố chỉnh đến suất
kim loại hoá là tỷ lệ than, nhiệt độ, thời gian nung.
Để đánh giá độ kim loại hoá của sắt dùng công thức sau đây để tính
=
Fe
Kl
Fe
tổng

x 100%
Trong đó: - độ kim loại hoá, %;
Fe
KL
Sắt ở dạng kim loại;
Fe
tổng
Sắt tổng
Sau khi kim loại hoá phân tích sắt ở dạng kim loại và sắt tổng để tính độ
kim loại hoá của sắt.

19
3.2.1. Nghiên cứu ảnh hởng của tỷ lệ than đến độ kim loại hoá.
Giản đồ hoàn nguyên oxit sắt trong cromit và cromit bauxit nh hình 4.
Kim loại hoá của sắt oxit trong cromit và cromitbauxit nằm phía trên
đờng hoàn nguyên của FeO trong giản đồ càng cua (hình 4). Điều đó đòi hỏi
môi trờng hoàn nguyên và nhiệt độ hoàn nguyên cao hơn trờng hợp hoàn
nguyên FeO đơn thuần.
Theo tính toán để kim loại hoá hết sắt trong quặng crômit cần phối
khoảng 6% than antraxit. Do bị cháy hao, do hoàn nguyên ở thể rắn việc tiếp
xúc giữa chất hoàn nguyên và bản thân quặng rất khó khăn và để chống oxy
hoá lại sau khi nung nên phối với tỷ lệ than gấp rỡi thậm chí gấp 2 lần là 8%,
10% và 12 %.
Đã tiến hành nghiên cứu hoàn nguyên với các tỷ lệ than khác nhau ở
nhiệt độ 1150
0
C (trong thời gian 120 phút) đợc kết quả nh bảng 10.




20
Bảng 10. Độ kim loại hoá ở các tỷ lệ than khác nhau
Tỷ lệ than % Độ kim loại hoá % Tỷ lệ than % Độ kim loại hoá
6 70 10 78
8 76 12 79

Từ kết quả trên thấy rõ tỷ lệ than có ảnh hởng khá rõ rệt đến độ kim
loại hoá của sắt. Tuy nhiên tỷ lệ than từ 8 đến 12% suất kim loại hoá không
chênh lệch nhau nhiều chứng tỏ vợt 50% lý thuyết than có tác dụng không
lớn. Thực tế không cần thiết lợng than d quá nhiều vì sẽ làm giảm hàm
lợng Cr
2
O
3
trong liệu khi tuyển từ hay xử lý hoá và tốn than. Do đó xác định
tỷ lệ than trong phối liệu khoảng 8 10 % là hợp lý.
3.2.2. ảnh hởng của phụ gia
Theo các nghiên cứu của tác giả trong công trình xử lý ilmenit có cấu
trúc tơng tự cromit (1) và xử lý quặng ôxit sắt nghèo

(2) cũng nh các công
trình nghiên cứu của các tác giả khác trên thế giới (3) phụ gia NaCl, NaCO
3
có
tác dụng cờng hoá quá trình kim loại hoá của sắt, ở nhiệt độ cao còn có tác
dụng tập hợp các phần tử sắt bị kim loại hoá, làm cho việc tuyển tách và hoà
tách sắt đợc thuận lợi hơn vì vậy trong nghiên cứu này chọn tỷ lệ phụ gia
NaCO
3
khoảng 2%.

2.2.3. ảnh hởng của nhiệt độ và thời gian thiêu kim loại hoá
Đã tiến hành thiêu kim loại hoá ở các nhiệt độ và thời gian thiêu khác
nhau đợc kết quả nêu trong bảng 11 và hình 5, hình 6.

Bảng 11. Độ kim loại hoá ở các nhiệt độ và thời gian khác nhau %
Thời gian 30 60 120 180
1000
0
C 15 35 43 53
1100
0
C 35 60 71,6 74,5
1150
0
C 50 68 76,0 78,0
1200
0
C 60 75 79,2 81

21


H×nh 2. ¶nh h−ëng cña thêi gian ®Õn ®é kim lo¹i hãa cña s¾t














H×nh 3. ¶nh h−ëng cña nhiÖt ®é ®Õn ®é kim lo¹i hãa cña s¾t

22
Thiêu ở nhiệt độ cao 1300
0
C liệu đã bắt đầu vón cục:
Từ kết quả nghiên cứu thấy rằng nhiệt độ và thời gian hoàn nguyên có
tác dụng rất lớn tới độ kim loại hóa sắt trong quặng cromit. Nhiệt độ hoàn
nguyên càng cao, thời gian càng lâu độ kim loại hóa càng cao. Tuy nhiên ở
nhiệtđộ, trên 1100
0
C và thời gian hoàn nguyên trên 180 phút độ kim loại hóa
không chênh lệch nhau nhiều nhng cao hơn hẳn ở 1000
0
C.
Kết luận: Chế độ thiêu kim loại hóa hợp lý là:
Tỷ lệ than hoàn nguyên 8 10%
Tỷ lệ phụ gia Na
2
CO
3
2%
Nhiệt độ thiêu hoàn nguyên 1100
0

C 1200
0
C.
Thời gian hoàn nguyên >
3h.
2.3. Kết quả nghiên cứu tuyển từ quặng cromit đã kim loại hóa
Đã tiến hành nghiên cứu tuyển từ quặng đã thiêu hoàn nguyên kim loại
hóa sắt ở chế độ thiêu tối u trên: Nhiệt độ thiêu1150 1200
0
C, thời gian 3h.
Chế độ tuyển từ: Độ hạt quặng đã thiêu nghiền 0,1mm trên 90%
Cờng độ từ trờng 3000 ostet và 800 1000 ostet.
Tuyển từ ớt.
Sau khi tuyển từ phân tích hàm lợng Cr
2
O
3
và FeO trong phần có từ và
không từ.
Kết quả tuyển từ đợc thống kê trong bảng 12, 13.
Bảng 12. Kết quả tuyển từ
Thu hoạch
Cờng độ từ trờng
Có từ % Không từ %
3000 ostet 63,0 37,0
800 1000 ostet 21 - 25 79 - 75
Thành phần quặng đã tuyển từ ở 800 1000 ostet.
Bảng 13. Thành phần sản phẩm tuyển từ
Thành phần %
Sản phẩm

Cr
2
O
3
FeO Cr
2
O
3
/ FeO
Không từ (sản phẩm) 46,2 12,8 3,52
Có từ 46 46,8
1,0

23

Tóm lại sau tuyển từ quặng đã thiêu ở chế độ hợp lý có thể thu đợc
tinh quặng có hàm lợng sắt giảm khoảng 50% trong quặng nguyên ban đầu,
đã nâng cao đợc mođun Cr
2
O
3
/ FeO lên 3,5.
Tuy nhiên tỷ lệ phần từ tính 21 25% chứa một lợng Cr
2
O
3
tơng đối
lớn 46% tơng đơng FeO cần tận dụng để luyện gang crôm v.v
Chế độ công nghệ tuyển từ quặng đã thiêu kim loại hóa ở 1150
0

C
1200
0
C, 8 10% than trong 3h.
- Độ hạt quặng: 0,1mm
- Chế độ tuyển: tuyển ớt
- Cờng độ từ trờng: 800 1000 ostet.
3.4. Kết quả nghiên cứu tuyển hóa
3.4.1. Nguyên liệu ban đầu: Quặng đã đợc thiêu kim loại hóa ở chế độ
tối u: Thiêu ở 1150
0
C trong 3h với 8 10% than 2% NaCO
3

Mức độ kim loại hóa 80%.
Quặng đã kim loại hóa đợc nghiền xuống cớ hạt < 0,1mm
3.4.2. Dung môi hoà tan.
Có thể dùng axit hay các muối clorua. Nếu dùng axit có thể bản thân
Cr
2
O
3
sẽ bị tan làm giảm hiệu quả khử sắt. Có thể dùng muối Clorua nh
NH
4
Cl hay FeCl
3
để hoà tan sắt kim loại.
Trong các loại hóa chất trên FeCl
3

đạt đợc các tiêu chí đã nêu nên
chọn FeCl
3
làm dung môi hoà tan sắt trong cromit đã thiêu kim loại hóa. Phản
ứng hòa tan của sắt kim loại trong quá trình hoà tan:
Fe + 2FeCl
3
= 3 FeCl
2

Trong liệu thiêu kim loại hóa ngoài sắt ra không có thành phần nào hoà tan
trong FeCl
3
kể cả crôm oxit hay kim loại (thực ra crôm oxit không bị kim loại hóa).
Sau khi hoà tan, dung dịch FeCl
2
có thể đợc tái sinh theo công nghệ
oxy hóa
3FeCl
2
+
3
4
O
2
+
3
2
H
2

O = Fe(OH)
2
+ 2FeCl
3


24
đợc sản phẩm Fe(OH)
2
chế tạo bột màu và FeCl
3
cho quay lại quá
trình hoà tan.
Trong quá trình hoà tan, để đánh giá mức độ hoà tan khử sắt của quá
trình đã dùng công thức sau để tính độ hoà tan của sắt.
=
Fe
tan
Fe
tổng
x 100%
Trong đó: - độ hoà tan của sắt vào dung dịch, cũng là mức độ khử
sắt, %;
Fe
tan
lợng sắt tan vào dung dịch;
Fe
tổng
lợng sắt tổng có trong mẫu trớc khi hoà tan;
Để có số liệu tính độ hoà tan, cần phân tích sắt trong quặng đem xử lý

trớc và sau khi hoà tan, hay phân tích sắt trong mẫu ban đầu và lợng sắt tan
vào dung dịch.
3.4.3. Nghiên cứu chế độ hoà tan quặng đã thiêu kim loại hóa sắt.
Các thông số ảnh hởng đến hiệu quả hoà tan sắt có rất nhiều, nồng độ
dung môi, tỷ lệ rắn lỏng, nhiệt độ, thời gian hoà tan, chế độ khuấy trộn, độ hạt
liệu
Để tiết kiệm thời gian và số lợng thí nghiệm đã cố định một số thông
số mà các thí nghiệm tơng tự (nh xử lý ilmenit) đã làm nh độ hạt liệu qua
sàng 0,1mm, tỷ lệ rắn/ lỏng =
1
10
, tốc độ khuấy 300 v/phút. Tập trung nghiên
cứu ảnh hởng của nhiệt độ, nồng độ dung môi FeCl
3
và thời gian hoà tan.
Đã tiến hành hoà tan với các nồng độ C
FeCl3
khác nhau: dự 50%, 70%,
100%, 150%; Nhiệt độ: 60
0
C, 80
0
C, 90
0
C; thời gian hoà tan từ 30 đến 240.
a. ảnh hởng của nồng độ dung môi.
Theo lý thuyết cứ hoà tan 1g sắt kim loại cần 5,8g FeCl
3
khan Quặng
crômit sau khi kim loại hóa cho rằng toàn bộ sắt đã bị hoàn nguyên thành sắt

kim loại nên tổng lợng sắt trong quặng sẽ là 18% quặng hay 18g/ 100g
quặng. Muốn hoà tan hết số sắt đó phải cần 18 x 6 = 108g FeCl
2
.Đã tiến hành