難處理赤鐵精礦制備氧化球團(tuán)的基礎(chǔ)及技術(shù)研究.pdf

1、氧化球團(tuán)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(jī)-回轉(zhuǎn)窯工藝生產(chǎn)普通酸性氧化球團(tuán)礦。但隨著煉鐵生產(chǎn)對球團(tuán)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(tuán)生產(chǎn)的原料范圍、提高球團(tuán)礦品質(zhì)是成為氧化球團(tuán)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(tuán)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(tuán)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(tuán)制備特性的基礎(chǔ)上，從改善赤鐵精礦表面性質(zhì)、促進(jìn)固相擴(kuò)散、活化晶格、調(diào)控液相量等方面改善赤鐵礦球團(tuán)的造球、焙燒性能，并通過實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)研究和擴(kuò)大試驗(yàn)，開發(fā)赤鐵礦球團(tuán)制備的工藝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)以全赤鐵礦為原料制備優(yōu)質(zhì)氧化球團(tuán)礦。
　　 論文首先研究了赤鐵礦制備氧化球團(tuán)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(xì)粒含量少，比表面積僅為644cm2/g，成球性能很差；僅當(dāng)預(yù)熱溫度達(dá)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(qiáng)度400N/P、焙燒球強(qiáng)度2500N/P的產(chǎn)品，采用常規(guī)的鏈箅機(jī)一回轉(zhuǎn)窯工藝難以生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)球團(tuán)礦。
　　 研究了鐵精礦預(yù)處理改善造球和球團(tuán)焙燒性能的方法和機(jī)制。結(jié)果表明，采用高壓輥磨和球磨對赤鐵礦精礦進(jìn)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(xì)顆粒明顯增多，主要是起到了

4、細(xì)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(dá)1600cm2/g以上時，造球膨潤土用量可降低0.75個百分點(diǎn)，適宜的預(yù)熱溫度可降低100℃，在焙燒溫度相當(dāng)?shù)臈l件下，球團(tuán)礦強(qiáng)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(jī)理。研究表明，與未配碳球團(tuán)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(kuò)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(tuán)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(tuán)的焙燒溫度，改善球團(tuán)礦固結(jié)強(qiáng)度。
　　 研究了添加劑對赤鐵礦球團(tuán)的影響和以赤鐵礦為原料制備熔劑性球團(tuán)礦的可行性。試驗(yàn)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(tuán)內(nèi)部的溫度，致使預(yù)熱球強(qiáng)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(diǎn)礦物，在焙燒階段形成少量液相，促進(jìn)了鐵氧化物的微晶連接，提高了焙燒球團(tuán)的強(qiáng)度。添加少量的白云石可降低球團(tuán)礦的還原膨脹率。
　　 論文最后采用實(shí)驗(yàn)室擴(kuò)大化試驗(yàn)裝置研究了以全赤鐵礦為原料生產(chǎn)氧化球團(tuán)礦的工藝技術(shù)，獲得了最佳的工藝參數(shù)。試驗(yàn)表明，內(nèi)配適量無煙煤和熔劑，采用鏈算機(jī)-回轉(zhuǎn)窯工藝和帶式焙燒機(jī)工藝，均可制備出質(zhì)量優(yōu)良的熔劑性球團(tuán)礦