冀东铁精矿粉造球、氧化及焙烧机理的研究

摘要

针对冀东磁铁精矿粉的特点，研究分析了水分、膨润土含量和铁精粉粒度组成对球团成球性能的影响；球团的氧化固结机理和影响焙烧质量的主要因素，提出了改善冀东磁铁精矿粉造球和焙烧的措施。矿相分析表明：冀东磁铁精矿粉以磁铁矿为主，矿粉颗粒为中粗粒变晶结构，多为半自形或他形，呈尖棱碎粒状，其表面光洁平滑，少数有包裹体或连生体，粒径一般为0.05～0.16mm，矿粒存在不完全解理。脉石矿物以石英为主，石英约占4％～6％，同时伴有少量黄铁矿、碳酸盐和硅酸盐等。 造球的试验研究结果表明：由于冀东磁铁精矿粉颗粒表面光滑，而玻璃质结晶表面的吸水能力和粘结力低于粗糙表面，所以颗粒间摩擦力小；又因脉石含量高，而脉石对铁矿物的亲水性有很大影响，石英被水的润湿性差，降低了冀东磁铁精矿粉的亲水性，导致成球性较差，导致生产中膨润土的配比高于其它优质精矿粉。膨润土配比提高，不仅可以提高生球的落下强度和抗压强度，而且可以明显提高生球的爆裂温度；水分对生球性能影响显著，最佳的造球水分范围为7.9％～8.4％；矿粉粒度的变细，生球强度提高，爆裂温度明显下降。 球团焙烧氧化机理的研究结果表明：冀东磁铁精矿球团氧化过程宏观上服从“未反应核模型”；微观上，由于冀东磁铁精矿颗粒存在不完全解理，且磁铁矿晶粒上存在八面体裂解，导致氧化沿八面体裂解或解理缝发展，形成条状或菱形格氧化结构。氧化温度对球团氧化有直接的影响，氧化温度以900～950℃为宜。脉石成分对球团氧化过程没有影响，但是对高温焙烧影响明显。由于冀东磁铁矿粒度粗、SiO2含量高，其焙烧温度不宜过高，冀东磁铁精矿球团最佳焙烧温度以1250～1275℃之间为宜。