難處理赤鐵精礦制備氧化球團的基礎(chǔ)及技術(shù)研究.pdf

1、氧化球團礦是優(yōu)質(zhì)的高爐煉鐵爐料。我國目前主要以磁鐵礦為原料采用鏈箅機-回轉(zhuǎn)窯工藝生產(chǎn)普通酸性氧化球團礦。但隨著煉鐵生產(chǎn)對球團礦質(zhì)量和品種要求的不斷提高以及我國鐵礦資源日漸貧雜化、多樣化，拓寬球團生產(chǎn)的原料范圍、提高球團礦品質(zhì)是成為氧化球團礦生產(chǎn)重要而緊迫的課題。
　　 與磁鐵礦相比，全球赤鐵礦資源儲量豐富，且價格相對較低，但是由于其赤鐵礦球團的焙燒溫度高、高溫固結(jié)溫度區(qū)間窄等原因，目前還無法大量用于氧化球團礦的生產(chǎn)。本文以巴西產(chǎn)

2、赤鐵礦為主要原料，在系統(tǒng)研究氧化球團制備特性的基礎(chǔ)上，從改善赤鐵精礦表面性質(zhì)、促進固相擴散、活化晶格、調(diào)控液相量等方面改善赤鐵礦球團的造球、焙燒性能，并通過實驗室試驗研究和擴大試驗，開發(fā)赤鐵礦球團制備的工藝技術(shù)，實現(xiàn)以全赤鐵礦為原料制備優(yōu)質(zhì)氧化球團礦。
　　 論文首先研究了赤鐵礦制備氧化球團的基礎(chǔ)特性。研究表明，雖然所用赤鐵精礦的鐵品位高，但微細粒含量少，比表面積僅為644cm2/g，成球性能很差；僅當預(yù)熱溫度達到1100℃、預(yù)

3、熱時間8-14min，焙燒溫度1300-1320℃，焙燒時間10-18min，才能獲得預(yù)熱球強度400N/P、焙燒球強度2500N/P的產(chǎn)品，采用常規(guī)的鏈箅機一回轉(zhuǎn)窯工藝難以生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)球團礦。
　　 研究了鐵精礦預(yù)處理改善造球和球團焙燒性能的方法和機制。結(jié)果表明，采用高壓輥磨和球磨對赤鐵礦精礦進行預(yù)處理均可以降低鐵精礦的粒度，提高鐵精礦的比表面積。高壓輥磨主要作用是改變了鐵礦顆粒的形狀和結(jié)構(gòu)；而球磨后細顆粒明顯增多，主要是起到了

4、細磨的作用。采用球磨-高壓輥磨預(yù)處理方式可顯著改善赤鐵精礦的成球性能。與不預(yù)處理相比，預(yù)處理后比表面積達1600cm2/g以上時，造球膨潤土用量可降低0.75個百分點，適宜的預(yù)熱溫度可降低100℃，在焙燒溫度相當?shù)臈l件下，球團礦強度可提高500N/P以上。
　　 研究了內(nèi)配適量的碳(無煙煤)改善赤鐵礦的焙燒性能的可行性和作用機理。研究表明，與未配碳球團相比，內(nèi)配少量無煙煤可降低焙燒溫度20℃～50℃，縮短焙燒時間5min～10m

5、in，同時焙燒溫度區(qū)間范圍擴大了50℃。研究發(fā)現(xiàn)：①無煙煤在預(yù)熱階段會著火燃燒，釋放熱量，可降低赤鐵礦球團的預(yù)熱溫度；②無煙煤中的碳燃燒產(chǎn)生的CO氣體可使赤鐵礦在預(yù)熱階段部分轉(zhuǎn)化為磁鐵礦，這部分磁鐵礦在焙燒階段再氧化放熱，轉(zhuǎn)化為活性較高的次生赤鐵礦，從而降低赤鐵礦球團的焙燒溫度，改善球團礦固結(jié)強度。
　　 研究了添加劑對赤鐵礦球團的影響和以赤鐵礦為原料制備熔劑性球團礦的可行性。試驗表明：石灰石和白云石在預(yù)熱階段由于分解吸熱，降低

6、了球團內(nèi)部的溫度，致使預(yù)熱球強度降低。CaO在預(yù)熱階段與Fe2O3發(fā)生固相反應(yīng)，生成鐵酸鈣等低熔點礦物，在焙燒階段形成少量液相，促進了鐵氧化物的微晶連接，提高了焙燒球團的強度。添加少量的白云石可降低球團礦的還原膨脹率。
　　 論文最后采用實驗室擴大化試驗裝置研究了以全赤鐵礦為原料生產(chǎn)氧化球團礦的工藝技術(shù)，獲得了最佳的工藝參數(shù)。試驗表明，內(nèi)配適量無煙煤和熔劑，采用鏈算機-回轉(zhuǎn)窯工藝和帶式焙燒機工藝，均可制備出質(zhì)量優(yōu)良的熔劑性球團礦